УДК 622.276.4 © В.А. Мордвинов, В.В. Поплыгин, 2011
Изменение продуктивности добывающих скважин при снижении пластовых и забойных давлений1
В.А. Мордвинов, к.т.н., В.В. Поплыгин (Пермский национальный исследовательский политехнический университет)
Change in the well productivity factor with a decrease in bottom-hole and reservoir pressures
V.A. Mordvinov, V.V. Poplygin (Perm National Research Polytechnical University)
A change in the well productivity factor of the obtaining bore holes with the development of oil deposits with a decrease in bottom-hole and reservoir pressures is shown. For the wells in the bobrikovskiy deposits of the Shershnevskoe layer is divided a change in the productivity of the collector as a result of deformation processes and influence of free gas. It is revealed, that with the joint manifestation of deformations and reduction in the phase permeability along the oil occurs strengthening the process of reduction in the permeability of layer and well productivity factor, i.e., syner-getic effect appears.
Ключевые слова: залежь нефти, забойное давление, пластовое давление, коэффициент продуктивности. Адрес для связи: poplygin@bk.ru
Более 80 % добывающих скважин нефтяных месторождений на территории Верхнего Прикамья эксплуатируется с забойными давлениями ниже давления насыщения нефти газом. При снижении пластовых и забойных давлений в продуктивных пластах, особенно в призабой-ных зонах, вследствие деформации коллектора и выделения из нефти растворенного газа уменьшаются проницаемость пород и продуктивность скважин. Для нефтяных месторождений, расположенных на данной территории, установлена существенная зависимость коэффициентов продуктивности скважин от пластовых давлений [1]. При снижении пластовых давлений на 20 % коэффициенты продуктивности добывающих скважин бобриковских залежей Уньвинского и Юрчукского месторождений уменьшались на 35 - 45 %. Геолого-физическая характеристика основных по запасам бобриковских терригенных месторождений Верхнего Прикамья приведена в таблице.
Влияние деформационных процессов на динамику коэффициента продуктивности ^прод скважины можно оценить с помощью уравнения [2]
К = К „е-ад'(Рпло- Рил)
ирод продО н '
(1)
где Кпрод0 - коэффициент продуктивности при начальном пластовом давлениирпло, м3/(сут-МПа); ад - коэффициент, учитывающий изменение продуктивности пласта в результате деформации, МПа-1; рпл - текущее пластовое давление, МПа.
Влияние деформаций на проницаемость коллектора проявляется главным образом в прискважинных зонах пласта (ПЗП), где происходит наиболее значительное снижение давления в поровом пространстве горных пород вплоть до забойного рзаб. При наличии трещин, контролирующих приток жидкости в скважину, частичное или полное их смы-
Месторождение Проницаемость, мкм2 Давление, МПа Динамическая вязкость пластовой нефти, мПа-с Газосодержание нефти, м3/т
начальное пластовое насыщения
Логовское 0,251 21,95 11,56 3,89 96,8
Сибирское 0,222 24,4 16 1,22 164,6
Чашкинское 0,251 23,7 14,5 1,41 105,6
Юрчукское 0,363 22,2 12,41 1,22 93,2
Шершневское 0,653 21,1 11,94 3,19 64,2
Уньвинское 0,471 23,6 14,51 1,25 116,3
1Работа выполнена при проведении исследований в рамках реализации ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009 -
120 08'2011 НЕФТЯНОЕ ХОЗЯЙСТВО
2013 гг
кание в процессе снижения давления наблюдается в первую очередь у стенки скважины. В связи с этим в формуле (1) в качестве рш принято давление на расстоянии 0,1 м от стенки скважины р01, определяемое при известных пластовых и забойных давлениях по формуле Дюпюи.
Для периода, когда р01 снижается до давления насыщения нефти газом рнас, формула (1) имеет виде
К = К „е"ад-(Рпло- Род)
прод продО н
(2)
Изменение Кпрод при снижении пластовых и забойных давлений рассмотрено на примере скв. 57 и 65, введенных в эксплуатацию одними из первых на бобриковском объекте Шершневского месторождения. На рис. 1 показана динамика Кпрод для скв. 57 с 07.02 г. по 09.09 г., для скв. 65 - с 07.01 г. по 10.07 г. На рис. 1 выделяются два периода: 1) до снижения р0 5 приблизительно до рнас, 2) при р01 < рнас. Очевидно, что в течение первого периода снижение Кпрод определялось влиянием деформаций на проницаемость коллектора, коэффициент ад в формуле (2) составил соответственно 0,068 (скв. 57) и 0,095 (скв. 65). При р01 < рнас в ПЗП из нефти выделяется растворенный газ. Объемное газосодержание при р01 рассчитывается по формуле
Ьг =
1+
р0,1' ст '2 ст
^г.в • ^ • Т0,1 • Ро 'I1- В)
\-1
(3)
К' = К' „е_аг-(Рнас- Р0,1) прод прод0 ' '
(4)
Рис. 1. Зависимость относительной продуктивности Кпрод/ Кпродд скв. 57 и 65 Шершневского месторождения от отношения давлений
р0,1/рнас
где Тст - температура при стандартных условиях; К; гст, г -коэффициенты сверхсжимаемости газа соответственно при стандартных условиях и давлении р01; 7гв - объем газа, выделившегося при давлении р01, в расчете на 1 м3 нефти (может быть определен по кривым разгазирования); Т01 -температура на расстоянии 0,1 м от стенки скважины (принимается равной пластовой температуре), К; р0 - атмосферное давление, МПа; В - обводненность продукции скважины.
Зависимость определенного по формуле (3) газосодержания рг от давления приведена на рис. 2. Расчетная зависимость коэффициента продуктивности от газосодержания может быть определена по формуле
Рис. 2. Зависимость газосодержания Ьг от давления р0 1
где К'прод0 - коэффициент продуктивности при р01 = Рнас; аг - коэффициент, который учитывает влияние свободной газовой фазы на продуктивность, его расчетное значение равно 0,062.
На рис. 3 приведены расчетные зависимости изменения Кпрод с учетом влияния деформации и свободного газа при Р01 ^Рнас. В качестве К'прод0 принято фактическое значение Кпрод, полученное при р01 = рнас. На рис. 4 приведены фактические и расчетные зависимости, суммарно учитывающие влияние деформаций и газосодержания. Существенные расхождения между фактическими и расчетными данными указывают на то, что при совместном проявлении деформаций и снижении фазовых проницаемостей для нефти уси-
Рис. 3. Зависимость коэффициента продуктивности от отношения давлений р0 1/рнас с учетом влияния деформации и свободного газа
НЕФТЯНОЕ ХОЗЯЙСТВО 08'2011 121
Рис. 4. Зависимость коэффициента продуктивности от отношения р0 1/рнас для скв. 57 (а) и 65 (б)
ливается процесс снижения проницаемости пласта и коэффициентов продуктивности скважин, т.е. проявляется си-нергетический эффект, связанный, очевидно, с блокированием газом проводящих трещин в ПЗП по мере их смыкания при низких забойных давлениях
Список литературы
1. Назаров А.Ю. Влияние изменения величины пластового давления на фильтрационные параметры пласта и показатели разработки нефтяной залежи: автореф. дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. - М., 1994.
2. Котяхов Ф.И. Физика нефтяных и газовых коллекторов. - М.: Недра, 1977. - 287 с.
Ч
^ГЕТЙЧЕСКАЯ НЕДЕЛЯ МЕЖДУНАРОДНАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ НЕДЕЛЯ fv 4
INTERNATIONAL ENERGY WEEK
INTERNATIONAL ENERGY WEEK ft*'4 INTERNATIONAL ENERGY WEEK fV >
МЕЖДУНАРОДНАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ НЕДЕЛЯ
Пленарные заседания и деловая программа
24-25 OCTOBER 2011
WORLDTRADE CENTER MOSCOW
24-25 ОКТЯБРЯ 2011
ЦЕНТР МЕЖДУНАРОДНОЙ ТОРГОВЛИ МОСКВА
DIRECTION:
TEL.: +7 (499) 481 11 88, FAX: +7 (499) 480 01 90
www.ros-con.ru
ДИРЕКЦИЯ:
ТЕЛ.: +7 (499) 481 11 88, ФАКС: +7 (499) 480 01 90
e-mail: iew20n@mail.ru
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.