Способ определения изменения забойного давления в скважинах

 

О П И С А Н И Е g 4

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт . свид-ву (22) Заявлено 23.02.81 (21) 3249700/22-03 f51) М. КЛ.з

Е 21 В 47/06 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 622.242 (088.8) Опубликовано 0709,82, Бюллетень ¹33

Дата опубликования описания 07.09.82

1 (72) Автор изобретения

H. Г. Хангильдин ;" . « Ъ

". y, t1È×И<1„А;;

Башкирский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленностью 11т g.ail (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗМЕНЕНИЯ ЗАБОЙНОГО

ДАВЛЕНИЯ В СКВАЖИНАХ

Изобретение относится к гидродинамическим исследованиям пластов и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности.

Известен способ исследования глубиннонасосных скважин с регистрацией давления глубинным манометром, спускаемым в скважину на проволоке через затрубное пространство (11 .

Однако известный способ исследования несовершенен, так как в процессе спуска или подъема прибора могут возникать различного рода осложнения, такие, как обрывы проволоки или захлесты, что ведет или к поломке прибора, или к снижению точности замеров давления в результате неисправностей тех или иных механизмов глубинного манометра, возникающих вследствие ударов последнего о колонну насосно-компрессорных труб или обсадную колонну скважины. Кроме того, известный способ исследования может быть применим лишь в тех скважинах, где зазор между колонной насосно-компрессорных труб и обсадной колонной позволяет прохождение прибора. Все перечисленные факторы в конечном счете влияют на точность определения гидродинамических параметров пластов.

Известен также способ определения изменений забойного давления в водяных скважинах путем замеров давления на устье в насосно-компрессорных трубах: вокруг насосно-компрессорных труб создают термоиэолирующую среду путем пуска скважин на излив через эатрубное пространство (2J .

Данный способ повышает точность измерений, однако он может быть применен только в изливающихся скважинах, т.е. в скважинах с высоким пластовым давлением.

Наиболее близким к изобретению является способ определения изменения забойного давления в неиэливающихся скважинах, оборудованных гидроштанговыми глубиннонасосными установками, включающий замер устьевого давления во времени после перекрытия выкидной линии насоса. Гидравлическая связь забоя скважины с устьем обеспечивается через насосно-компрессорные трубы за счет разрядки энергии, акку. мулированной в надпакерной зоне кольцевого пространства и воздействующей на дифференциальный плунжер глубинного насоса (31 .

956774

Этот способ может быть применен только в тех глубиннонасосных скважинах, где в затрубном пространстве имеется аккумулированная энерГия столба жидкости или сжатого газа, воздействующая на плунжер,дифферен- 5 циального исполнения, и не может быть использован в скважинах, оборудованных обводными штанговыми насосами.

Целью изобретения является обес- 10 печение возможности определения в скважинах, оборудованных штанговыми насосными установками, изменений давления без снижения точности измерений путем создания гидравлической связи забоя скважины с устьем за счет потенциальной энергии противовесов на кривошипе станка-качалки.

Указанная цель достигается тем, что замеры устьевого давления производят после обеспечения работы установки в неравномерном режиме путем предварительного перепуска всей откачиваемой жидкости в затрубное пространство и последующим перекрытием выкидной линии насоса с одновременным отключением электропривода станка-качалки при расположении его кривошипа с противовесами, отличном от положения верхней и нижней мертвых точек, а изменение забойного давленияЗ0 определяют иэ следующего соотношения: гл шт / ют(7

3 р„„ ст (р ) чст> где л,Р— изменение во времени забой-

3 ного давления, МПа; л.Р„„- изменение во времени устьевого давления, МПа, F - площадь поперечного сече- 4(j ит ния устьевого сальникового штока, м "

F — площадь поперечного сечения плунжера глубинного насоса, м 1

На фиг. 1 представлена принципиальная схема установки, с помощью которой осуществляется данный способ; на фиг. 2 — кривая восстановления забойного давления.

Перепуск жидкости осуществляют открытием устьевого переливного клапана 1, соединяющего эатрубное пространство с полостью насосно-компрессорных труб 2. Работа установки в неравновесном режиме необходима для того, чтобы обеспечивать после перекрытия выкидной линии 3 насоса 4 гидравлическую связь забоя скважины с устьем через насосно-компрессорные трубы за счет потенциальной энергии ,веса грузов (противовесов 5), установленных на кривошипе 6 редуктора

7 станка-качалки 8. В противном случае противовесы будут расположены в верхней мертвой точке, и передача изменений забойного давления на поверхность станет невозможной. При расположении же противовесов в нижней мертвой точке потенциальная энергия грузов может быть полностью израсходована, и гидравлическая связь забоя с устьем скважины нарушена, что отражается на точности пока.— заний уетьевого манометра 9.

Остановку станка-качалки осуществляют отключением электроэнергии без использования тормозного барабана 10, чтобы сила тяжести противовесов полностью передавалась через сальниковый шток 11 и штанги 12 на плунжер 13 глубинного насоса 4. При выполнении этих требований жидкость, заключенная в насосно-компрессорных .трубах, сжата под действием силы от веса грузов на кривошипе, превы- . шающей силу веса штанг и столба жидкости в насосно-компрессорных трубах, При таких условиях изменение уровня в затрубном пространстве за счет притока жидкости из пласта воздействует через всасывающую линию насоса на площадь плунжера и изменяет давление в насосно -компрессорных трубах. Изменение давления отражается на показаниях устьевого манометра.

Полученные показания устьевого манометра пересчитывают по приведенному выше соотношению, строят кривую восстановления забойного давления (фиг.2) и обрабатывают известными методами с целью определения гидродинамических параметров пласта аналогично фонтанной скважине.

Пример. Дано: дебит скважины до остановки 0 = 106 M3/сут, IIQ- . ристость пласта m = 0,18, эффективная мощность h = 17,6 м, сжимаемость нефти p = 11-10 см /кгс, сжимаемость среды 8 = 1 ° 10 см /кгс, площадь поперечного сечения плунжера

56 мм насоса F< = 24,5 см, площадь поперечного сечения сальйикового штока F = 4,9 см, †" = 0,2.

"пл

Результаты исследования скважины приведены в таблице.

956774 р„„, ИПа

Время после прекращения отбора, с ьр... МПа

2,080 0,188

120

0,256

0,344

0,563

0,651

300

2,477

2,778

2,954

3,078

3,176

3,255

3,380

600

900

1200

1500

1800

2400

3,477.30 00

3600

3,556

3,623

3,681

3,732

3,778

4200

4800

5400

6000

3,891 0,965

7800

9600

3, 982

4,158

О, 985

1,010

14400

Отсюда можно определить коэффициент пьезопроводности h =

j (п 3н < Рс) )

3012,5 см "/с ьР» — aP<

1g t„- 1g t<

Использование предлагаемого способа измерений забойного давления в скважинах обеспечивает по сравнению с известными снижение трудовых и материальных затрат, связанных со спуском глубинных приборов, возможность проведения исследований в наклонно-направленных скважинах, в которых исследование может быть осуществлено лишь эхометрированием или волнометрированием (точность их в пенообразующихся скважинах очень

65 низка), повысить точность замеров

1,41.

158,16

Зная зависимость д Р = f (Eg t) (аналогично фонтанной скважине), строят кривую восстановления забойного давления. Выделяют прямолинейный участок и выбирают две точки, по которым находят угловОй коэффициент:

Зная 1, находят - - — гидропроводkh ность пласта:

kh 2,3Ц 2,3 11 57 ° 106 р 43 l 4 ° 1,41

0,770

0,840

0,875

0,895

0,915

0,929

0,935

0,935

0,960

0,150

0,206

0,355

0,450

0,511

0,617

0,670

0,700

0,715

0,730

0,740

0,748

О, 755

О, 765

0,770

0,785

0,810

956774

Рят1 з.= " J Рцст ги

Формула изобретения

Puz. Р

ВНИИПИ Заказ 6549/16 Тираж 623 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä, ул.Проектная,4 за счет использования на поверхности манометров высокого класса точности. Кроме того, точность показаний устьевых приборов повышается с уменьшением диаметра плунжера, что очень важно для глубоких скважин.

Основное преимущество — это простота проведения исследований.

Ст-особ определения изменения забойного давления в скважинах, оборудованных глубиннонасосными установками, путем замера устьевого давле- ния во времени после перекрытия выкидной линии насоса, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью определения изменения забойного давления.в скважинах, оборудованных штанговыми насосными установками, перед перекрытием выкидной линии насоса перепускают всю откачиваемую жидкость в затрубное пространство скважины, одновременно с перекрытием выкидной . инии отключают электропривод станка-качалки при расположении его кривошипа с противовесами, отличном от положения верхней и нижней мертвых точек, а изменение забойного давления определяют из следующего соотно5 щения где д Р— изменение забойного давле 3 о ния, МПа, ьР— изменение устьевого давле сг ния, МПа, F — площадь сечения устьевого сальникового штока, м

2, Р„ — площадь сечения плунжера глубинного насоса, м .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Репин Н.H. и др. Технология механизированной добычи нефти. М., "Недра", 1976, с. 61-72.

2. Авторское свидетельство СССР

9501148, кл. E 22 В 47/06, 1976.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке Р2607981, кл. E 21 B 47/06, 1979.