Способ измерения пластового давления

 

Союз Советскма

Социапматкческме

Респттблнтт

ОПИСАНИЕ изоьеитиния

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Е 21 В 47/06

Гааудерстееииый котентет

СССР

Опубликовано 07.12.80. Бюллетень № 45

Дата опубликования описания 7.12.80 (53) УДК 622.241 (088,8) ао делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

С. А. Алехин, А. К. Рахимов, P. И. Борн и А. Х. Наджнмитдинов

Среднеазиатский филиал Специального конструкторского бюро и Всесоюзное научно-производственное объединение «Союзавтоматика» (7!) Заявители (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛАСТОВОГО ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к методам исследования буровых и эксплуатационных скважин н может найти применение в нефтегазодобывающей промышленности и геологоразведке при бурении скважин.

Известен способ измерения пластового давления, который заключается в том, что в скважине устанавливают гидростатическое давление, равное пластовому (т. е. уровень столба раствора остается постоянным на все время измерения), герметнзируют испытуемый пласт с помощью пакера и измеряют давление жидкости у испытуемого пласта (1(.

Полученные таким образом данные имеют невысокую точность и редко соответствуют пластовым давлениям из-за осмотическнх перетоков, происходящих в скважине между пластовыми флюидами и буровым раствором.

Осмотические перетоки происходят вследствие различной степени их минерализации (соленасыщенности), сопровождаемые перепадами давления (мгновенными); достигающими десятки и сотни атмосфер.

Таким образом, даже при изоляции зоны измеряемого пласта от бурового раст. вора в пласт или нз пласта в буровой раствор показания датчика давления резко искажаются и полученные данные не соответствуют пластовому давлению.

Известен способ измерения пластового давления, включающий измерение устьевого и забойного давлений во времени при закрытых затрубном и трубном прос"гранствах (2).

Недостатки этого способа следующие.

В самом методе заключена погрешность, т0 вносимая осмотически и перетокамн, в результате которых возникают осмотические перепады давления, а также некорректностью формулы.

Длительное время достигающее несколь1S ких месяцев, ожидают восстановления динамического давления до статического.

Как результат этого, потери добычи нефти и газа, исчисляемые в несколько сотен нли тысяч рублей, так как скважина стоит закрытой;

Применение способа вызывает опасность для жизни обслуживающего персонала. В скважинах, особенно газовых, статическое давление достигает сотен и даже тысяч атмосфер.

785472

Цель изобретения — - floBbilllt .íè гочносги измерения сокращения времени.

Указанная цель достигается тем, что заменяют жидкость находящуюся в скважине на, жидкость с плотностью и минерализацией отличной от плотности и минерализации жидкости находящейся в скважине, после чего производят измерение изменения устевого давления и по разнице полученных изменений давления определяют пластовое давление.

На чертеже представлена схема устройства, используемого для реализации данного способа.

Перед тем, как начинают измерять пластовое давление скважину глушат, закрывая задвижку 2 затрубпого пространства, а также задвижку 3 и 4 трубного пространства, установленные на" колонне фонтанных труб 5. Скважина 1 заполнена, например, нефтью, имеющей степень манерализации С.

Извесз тш, что максимальный перепад осмотического давления возникает при вскрытии пласта и контакта бурового раствора со степенью минерализации Сд. с флюидом, находящимся в пласте и имеющим степень минерализации С„, на контакте со стенкой скважины, которая в данном случае играет роль полупроницаемой перегородки. Начинаются осмотические перетоки, сопровождаемые осмотическими перепадами давления, которые локально могут достигать сотен атмосфер. .Внутри труб и в затрубном пространстве заглушенной скважины начинает подниматься давление, которое фиксируется на манометре 6. Нарастание давления происходит по экспоненциальному закону и наклон кривой восстановления давления зависит от коэффициента пропорциональности (коэффициента корреляции), который, в свою очередь, зависит от упругости среды флюида (у газа больше, у нефти меньше).

Кроме того, коэффициент пропорциональности, от которого зависит угол экспоненты, зависит еще и от осмотических перепадов давления.

В начальный период измерения давление нарастает быстро, в течение нескольких часов, а затем темп нарастания начинает снижаться, а кривая медленно выполаживаться. Этот период может длиться несколько месяцев, пока динамическое давление не стабилизируется до статического.

Отрезок времени, в течение которого не. обходимо измерять динамическое давление можно получить по формуле: ! -к

Р уч, = Р щрК.е де P — давление на устье скважины

Мч»

У

Р „ц — динамическое давление;

К вЂ” коэффициент пропорциональности (корреляции) зависимости от упругости флюида, заполняющего затрубное и трубное пространство скважины и либо степени минериализации жидкости, либо плотности газовой смеси и его компонентного состава; — отрезок времени, в течение которого давление восстанавливается линейно.

Зная величину буферного давления, скорость нарастания динамического давления и коэффициент корреляции, нетрудно определить !., И

Получив кривую восстановления давле1 ния P „„ïðè заполнении скважины флюидом и со степенью минерализации С задвижку 3 закрывают, к затрубному пространству подключают, например, насос 7 и, открыв выкидную задвижку 4 и задвижку 2, с помощью насоса из емкости 8 закачивают в скважину новый флюид, например нефть, со степенью минерализации С, вытесняя из затрубного пространства через трубы 5

26 флюид со степенью минерализации С, до этого находившийся в скважине, затем задвижки 2 — 4 закрывают, устанавливают манометр б и начинают измерять динамическое давление P, у которого экспонента будет иметь другой наклон из-за другой величины К, которая функционально зависит: К = f(C /Ñ ) так как в этом случае, когда заменили флюид с другой степенью минерализации, отличающейся от степени минерализации флюида, находящегося в пласте, начинают возникать осмотические перетоки на полупроницаемые перегородки в зоне перфорационных отверстий 9, которые вызывают осмотический перепад давления, Влияющий на перепад давления между пластом и забоем скважины и тем самым на рост динамического давления Р и и я -м."й" т.е. в этом случае Р,у =Ррц, К е

Из этой формулы нетрудно определит отрезок времени, необходимый для измерения давления в скважине, заполняют новым флюидом, После этого определяют осматическое давление по формуле: а„,=Р6ур- (Р „-Pg- Яе

Формула изооретения

Способ измерения пластового давления, включающий измерение изменения давлений во времени при закрытых затрубном и трубИ ном пространствах, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и сокращения времени, заменяют жидкость, находящуюся в скважине на жидкость с плотностью и минерализацией отличной от плотности и минерализации жидкости, находящейся в скважине после чего производят измерение изменения устьевого давле ния и по разнице полученных изменений давлений определяют пластовое давление.

785472

Составитель И. Карбачинская

Редактор С. Титова Техред К.Шуфрич Корректор Л. Иван

Заказ 879 I/33 Тираж 626 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1(33035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Источники информации принятьк во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 439597, кл. Е 21 В 47/06, 1974.

2. Мирзаджанзаде А. Х. и др. Гидравлические особенности проводки скважин в сложных условиях, НТО, сер. «Бурение», ВНИИОЭНГ, М., 1971, с, 26 (прототип).