научная статья по теме Определение гидродинамических параметров пласта в горизонтальной скважине на основе решения прямой - обратной задачи Геофизика

Текст научной статьи на тему «Определение гидродинамических параметров пласта в горизонтальной скважине на основе решения прямой - обратной задачи»

Определение гидродинамических параметров пласта в горизонтальной скважине на основе решения прямой - обратной задачи

(РФ. Шарафутдинов, (РА. Валиуллин,

A.Ш. Рамазанов, М.Ф. Закиров (Башгосуниверситет)

B.Н. Федоров, В.М. Мешков (СургутНИПИнефть)

Finding hydrodynamic reservoir parameters in a horizontal wells using direct - reverse problem solution

R.F. Sharadutdinov, R.A. Valiullin, A. Sh. Ramazanov, M.F. Zakirov (Bashkir State University), V.N. Fedorov, V.M. Meshkov (SurgutNIPINeft)

В работе [1] приведены результаты термогидродинамических исследований для выделения работающих интервалов в горизонтальных скважинах (ГС). В основе этих исследований лежит многодатчиковая технология, которая заключается в одновременной регистрации давления и температуры в определенных точках горизонтального ствола. Выявлено, что характер изменения давления во времени в различных точках ГС одинаковый, поэтому кривая изменения давления, зарегистрированная любым из этих датчиков, может быть использована для определения фильтрационных параметров пласта. Исследования проводятся на неустановившихся режимах фильтрации. Предварительно решается задача с использованием известных методик для горизонтальных скважин на основе аналитических моделей [2], а фильтрационные параметры уточняются при совместном решении прямой и обратной задач.

Предположения, принимаемые при математическом моделировании нестационарных полей давления в пластах, вскрытых ГС, во многом схожи с аналогичными для вертикальных скважин: справедлива линейная теория упругого режима; пласт бесконечен по простиранию, однородный, пористый; проницаемость в горизонтальном ^ и вертикальном kz направлениях различна; пласт насыщен слабосжимаемой жидкостью; фазовые превращения отсутствуют; ГС находится посередине между кровлей и подошвой пласта толщиной к; горизонтальный участок скважины ориентирован горизонтально; жидкость из пласта притекает равномерно по всей длине фильтра I.

При таких предположениях обобщенные математические модели кривых восстановления (КВД) и падения (КПД) давления сводятся к решениям краевой задачи для уравнения пьезопровод-ности с учетом силы тяжести [3]

— p(p)gndp -div k 2, _ -Р(P)g

при различных граничных и начальных условиях. Здесьр - давление,- k - проницаемость, ц, р(р) - соответственно вязкость и плотность флюида, g - ускорение свободного падения.

В зависимости от рассматриваемых входных данных выбирается соответствующее граничное условие: 1) режим постоянной или переменной депресии Р1 1=0 = Рпл

The use of generalized mathematical models for processing hydrodynamic data of horizontal wells was shown to allow a more precise estimate of reservoir filtration parameters as an initial approximation.

2) режим постоянного или переменного отбора

где рпл, рзаб (t) - соответственно пластовое и забойное давление;

— - изменение давления в скважине; 0(f) - отбор; S-— dt ц дп

ток, 5 - площадь фильтра; С=вУс - коэффициент емкости скважины.

Предварительно оценим влияние силы тяжести на характер решения. На рис. 1 приведены зависимости дебита горизонтальной скважины от депрессии при различном расположении ствола горизонтальной скважины относительно кровли и подошвы пласта.

Из рис. 1 видно, что наибольшее влияние сила тяжести оказывает при малых депрессиях и расположении скважины у кровли пласта. Необходимо отметить, что эти результаты получены для однофазной модели. В дальнейшем данные гидродинамических исследований обрабатываются с учетом влияния силы тяжести.

Рис. 1. Зависимость дебита горизонтальной скважины от депрессии на пласт при расположении ГС в кровле (1), центре (2) и подошве (3) пласта

2 £ 2SÖE4? I | i ЮМГ ч ■ WFliT ■ ■ JMf

ЧКЮ ТЕМ Щ| jilTH fcpiM.a

Рис. 2. Результаты расчета КВД для скв. 102 при различных параметрах пласта:

1 - к=0,001 мкм2, сжимаемость Ь=5-10-101/ГПа; 2 - к=0,002 мкм2, Ь=4,3-10-101/ГПа; 3 - к=0,002 мкм2, й=4,5-10-101/ГПа; 4 - промысловые данные; 5 - к = 0,002 мкм2, Ь = 5-10-10-101/ГПа

При решении обратной задачи методом подбора на основе рассматриваемой численной модели необходимо сузить область решения, например, используя известные алгоритмы линейной анаморфозы. Суть этих методов заключается в диагностике кривой изменения давления в специальных координатах и выделении на ней нескольких отрезков, определяющих:

- влияние емкости ствола скважины;

- наличие вертикально-радиального потока;

- период горизонтального линейного потока;

- период горизонтально-радиального потока;

- период течения жидкости с преобладающим влиянием граничных условий.

Каждый прямолинейный отрезок, соответствующий этим режимам течения в соответствующих координатах имеет определенный наклон.

При сопоставлении расчетных пластовых характеристик по отдельным прямолинейным отрезкам всей кривой изменения давления и использовании обобщенной модели подход к интерпретации полученных данных сводится к следующему:

- анализ по прямолинейным отрезкам должен применяться для идентификации наиболее вероятной модели и оценки характеристик пласта в начальном нулевом приближении;

- после этого используется обобщенная модель для подтверждения на основе оптимизационного алгоритма выделенных периодов течения при интерпретации всей кривой изменения давления.

Иллюстрацией изложенного подхода является обработка результатов исследований скв. 102 Тончинского месторождения [1].

Результаты предварительной обработки КВД по Хоpнеpу после циклической эксплуатации приведены ниже.

Пластовое давление, МПа. 25,4

Гидропроводность пласта, мкм2-с/(мПа-с). 4,1

Коэффициент продуктивности, м3/(сут-МПа)

Время стабилизации режима, ч. 8

Радиус зоны исследования, м. 150,83

Результаты решения прямой - обратной задачи по обобщенной модели представлены на рис. 2.

Таким образом, использование обобщенных математических моделей при обработке данных гидродинамических исследований горизонтальных скважин с применением известных методик в качестве начального приближения позволяет уточнить данные о фильтрационных параметрах пласта.

1. Определение работающих интервалов горизонтального ствола скважины термогидродинамическими методами/Р.А. Валиул-лин, А.Ш. Рамазанов, Р.Ф. Шарафутдинов и др.//Нефтяное хозяйство. - 2004. - №2. - С. 12-15.

2. Шагиев Р.Г. Исследование скважин по КВД.- М.: Недра, 1998. - 300 с.

3. Шарафутдинов Р.Ф., Валиуллин Р.А. Моделирование полей давления и температуры в пласте при пуске горизонтальной скважины в работу//Геология, геофизика и разработка нефтяных месторождений. - 2001. - №3. - С. 36-38.

Мы гарантируем надежное течение Вашего бизнеса!

Itüwum.llWUlta. Дмн irfVurf ч(ф>РИ1М1

W ■ С(ЧНИ-!»ЧДЧи рГПЧ-Ч

ft riri^ji-u Mwwkm

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Пoхожие научные работы по теме «Геофизика»

ВАЛИУЛЛИН Р.А., ЗАКИРОВ М.Ф., ИХСАНОВ М.А., САДРЕТДИНОВ А.А., ФЕДОРОВ В.Н., ШАРАФУТДИНОВ Р.Ф. — 2010 г.

ВАЛИУЛЛИН Р.А., МЕШКОВ В.М., РАМАЗАНОВ А.Ш., ФЕДОРОВ В.Н., ШАРАФУТДИНОВ Р.Ф. — 2004 г.

АЗИЗОВ Ф.Ф., АХМЕТОВ К.Р., ВАЛИУЛЛИН Р.А., ЗАКИРОВ М.Ф., ФЕДОТОВ В.Я., ШАРАФУТДИНОВ Р.Ф., ШАРИПОВ А.М. — 2015 г.

📎📎📎📎📎📎📎📎📎📎