1 Газпром нефть. Скин-фактор. Различные режимы притока.

Описание презентации 1 Газпром нефть. Скин-фактор. Различные режимы притока. по слайдам

1 Газпром нефть. Скин-фактор. Различные режимы притока.  Уравнение притока.  1 Газпром нефть. Скин-фактор. Различные режимы притока. Уравнение притока.

2 Газпром нефть. Повторение 2 Газпром нефть. Повторение

3 Газпром нефть. Повторение (лекция 8 за 10 класс) Линейная форма закона Дарси  – объемная3 Газпром нефть. Повторение (лекция 8 за 10 класс) Линейная форма закона Дарси – объемная скорость потока, см 3 /сек; – площадь поперечного сечения (перпендикулярно потоку), см 2 ; – вязкость флюида, с. П; — перепад давления на единицу длины (градиент), атм/см; – проницаемость, Д — давление на границе пласта (на расстоянии от скважины) или на границе зоны дренирования скважины, атм; — забойное давление в скважине, атм; – дебит скважины в пластовых условиях, м 3 /сут; – вязкость, с. Пз; – проницаемость, м. Д; — продуктивная толщина пласта, м; — радиус скважины, м; — расстояние от скважины до границы пласта или до границы зоны дренирования скважины, м Формула Дюпюи

4 Газпром нефть. Скин - фактор В случае наличия скин - эффекта формула Дюпюи выглядит так4 Газпром нефть. Скин — фактор В случае наличия скин — эффекта формула Дюпюи выглядит так

5 Газпром нефть. Модель скин-эффекта  Скин-эффект  – дополнительное падение давления за счет изменения проницаемости5 Газпром нефть. Модель скин-эффекта Скин-эффект – дополнительное падение давления за счет изменения проницаемости призабойной зоны. Cкин-фактор – безрамерная величина, связывающая изменение давления в прискважинной зоне, дебит и гидропроводность породы. ∆ P skin =P’ wf – P wf. S = P skin. Kh 18, 4 q µ o B o

6 Газпром нефть. Причины, связанные с изменением фильтрационных свойств  призабойной зоны: 1. Кольматирование буровым раствором6 Газпром нефть. Причины, связанные с изменением фильтрационных свойств призабойной зоны: 1. Кольматирование буровым раствором 2. Осаждение солей из-за несовместимости пластовой и нагнетаемой воды 3. Разрушение естественного цемента пласта и вынос его в призабойную зону 4. Гидроразрыв пласта 5. Проведение кислотных обработок 6. Возникновение уплотненной зоны меньшей проницаемости при перфорации Другие причины: 7. Частичное вскрытие пласта 8. Отклонение скважины от вертикали. Причины возникновения скин — эффекта

7 Газпром нефть. Причины возникновения скин – эффекта. Влияние бурового раствора. Повреждения, вызванные закачкой бурового раствора7 Газпром нефть. Причины возникновения скин – эффекта. Влияние бурового раствора. Повреждения, вызванные закачкой бурового раствора Проникновение фильтрата бурового раствора в пласт • Проникновение фильтрата бурового раствора сокращает эффективную проницаемость в призабойной зоне.

8 Газпром нефть. Причины возникновения скин – эффекта. Влияние закачки. Повреждения при закачке “ Зашламо ванная”8 Газпром нефть. Причины возникновения скин – эффекта. Влияние закачки. Повреждения при закачке “ Зашламо ванная” вода Несовместимая вода • Закачиваемая вода может быть «грязной» – мелкие частицы могут закупорить поровые каналы. • Закачиваемая вода может быть несовместимой с пластовой водой – может вызвать образование осадков и закупорить поровые каналы. • Закачиваемая вода может оказаться несовместимой с глинистыми минералами пласта; вода может дестабилизировать некоторые глины, вызывая движение мелких частиц и закупоривая поровые каналы.

9 Газпром нефть. Причины возникновения скин – эффекта. Влияние процесса добычи. Повреждения в результате добычи p9 Газпром нефть. Причины возникновения скин – эффекта. Влияние процесса добычи. Повреждения в результате добычи p wf

p b • В нефтеносном пласте околоскважинное давление может быть ниже давления насыщения. При этом происходит выделение свободного газа, который снижает эффективную проницаемость по нефти в околоскважинной зоне. • В ретроградном газоконденсатном коллекторе околоскважинное давление может быть ниже точки росы. При этом образуется неподвижное конденсатное кольцо, что снижает эффективную проницаемость по газу в околоскважинной зоне.

10 Газпром нефть. Вследствие воздействия кумулятивной струи на породу, вокруг перфорационного канала образуется уплотненная зона уменьшенной10 Газпром нефть. Вследствие воздействия кумулятивной струи на породу, вокруг перфорационного канала образуется уплотненная зона уменьшенной проницаемости. S p – скин-фактор, учитывающий геометрию перфорации (+)Причины возникновения скин – эффекта. Влияние перфорации.

11 Газпром нефть. Причины возникновения скин – эффекта. Влияние частичного вскрытия. S pp скин-фактор за счет11 Газпром нефть. Причины возникновения скин – эффекта. Влияние частичного вскрытия. S pp скин-фактор за счет частичного вскрытия (+) В результате перфорации пласт вскрыт не полностью. Из всей толщины h работает лишь h w.

12 Газпром нефть. По сравнению с вертикальной скважиной продуктивность наклонно-направленной скважины оказывается выше за счет увеличения12 Газпром нефть. По сравнению с вертикальной скважиной продуктивность наклонно-направленной скважины оказывается выше за счет увеличения площади поверхности, доступной для притока пластового флюида. Этот эффект учитывают с помощью введения геометрического скин-фактора S <0. Причины возникновения скин – эффекта. Влияние отклонения скважины от вертикали.

13 Газпром нефть. S – суммарный скин-эффект – совокупность скин-эффектов,  возникших по различным причинам: S13 Газпром нефть. S – суммарный скин-эффект – совокупность скин-эффектов, возникших по различным причинам: S = S d + S pp + S sz + S + S f + … S d – механический скин-фактор, возникающий за счет изменения фильтрационных свойств в призабойной области вокруг скважины, которое происходит, например, вследствие кольматации бурового раствора в пласт (+) S p – скин-фактор за счет перфорации. Возникает из-за несовершенства скважины по характеру вскрытия и отражает влияние на продуктивность обсаженной скважины эффект создания перфорационных каналов, по которым осуществляется приток флюида из продуктивного пласта в ствол скважины (+) S pp – скин-фактор за счет частичного вскрытия. Возникает из-за несовершенства скважины по степени вскрытия (то есть за счет неполного вскрытия стволом скважины всей мощности продуктивного пласта) (+) S sz – скин-фактор за счет образования зоны разрушения. Возникает из-за несовершенства скважины по характеру вскрытия и отражает влияние на продуктивность обсаженной скважины эффекта уплотнения породы в области вокруг перфорационных каналов (+) S – геометрический скин-фактор, возникающий за счет отклонения ствола скважины от вертикали (-) S f – скин-фактор, возникающий за счет создания трещин гидравлического разрыва пласта (ГРП) (-) …Суммарный скин-фактор

14 Газпром нефтьk – проницаемость коллектора k d – проницаемость измененной зоны r d – радиус14 Газпром нефтьk – проницаемость коллектора k d – проницаемость измененной зоны r d – радиус измененной зоны r w – радиус скважины. Объем пласта h r w k d r d k. Призабойная зона Используя концепцию скина как кольцеобразной зоны вокруг скважины с измененной проницаемостью, Хокинс построил модель скважины, как показано на рисунке. Скин-фактор может быть вычислен с помощью свойств призабойной зоны. Если k d k (интенсификация), скин-фактор является отрицательным. Если k d = k, скин-фактор равен 0. Скин-фактор. Формула Хокинса. Посмотреть вывод формулы w d d d r r k k sln

15 Газпром нефть. В процессе глушения скважины,  отфильтровавшаяся в призабойную зону жидкость,  изменила проницаемость15 Газпром нефть. В процессе глушения скважины, отфильтровавшаяся в призабойную зону жидкость, изменила проницаемость со 100 м. Д до 60 м. Д в радиусе 0, 6 м. Радиус скважины – 0, 108 м. Для очистки призабойной зоны применили кислотную обработку при этом проницаемость восстановилась до 80% от исходной. Вычислить скин – фактор до и после очистки призабойной зоны. Задача

16 Газпром нефтьk – проницаемость коллектора kd – проницаемость измененной зоны r d – радиус измененной16 Газпром нефтьk – проницаемость коллектора kd – проницаемость измененной зоны r d – радиус измененной зоны r w – радиус скважины. Решение Объем пласта h r w k d r d k. Призабойная зона w d d d r r k k sln 1 14 3. 1 108. 0 6. 0 l n 1 60 100 l n 1 w d d d r r k k s 4 29. 0 108. 0 6. 0 l n 1 80 100 l n 1 w d d d r r k k s

17 Газпром нефть. Формула Дюпюи с учетом скин-фактора  S=S d +S pp +S sz +S17 Газпром нефть. Формула Дюпюи с учетом скин-фактора S=S d +S pp +S sz +S q + S f +… – давление на границе пласта (на расстоянии от скважины) или на границе зоны дренирования скважины, атм; – среднее пластовое давление, атм; – забойное давление в скважине, атм; – дебит скважины в пластовых условиях, м 3 /сут; – вязкость, с. Пз; – проницаемость, м. Д; – продуктивная толщина пласта, м; – радиус скважины, м; – расстояние от скважины до границы пласта или до границы зоны дренирования скважины, м; – скин-фактор, безразмерный.

18 Газпром нефть. Эффективный радиус скважины Если проницаемость в зоне изменения k d  намного выше,18 Газпром нефть. Эффективный радиус скважины Если проницаемость в зоне изменения k d намного выше, чем проницаемость пласта k r , то скважина будет вести себя как скважина с вероятным радиусом r wd — эффективный радиус скважины. r wd может быть вычислен на основе реального радиуса и скин-фактора: w wd r r Sln S wwderr

19 Газпром нефть  Минимальный скин-фактор Пример : (максимально отрицательный скин-фактор) достигается при условии  r19 Газпром нефть Минимальный скин-фактор Пример : (максимально отрицательный скин-фактор) достигается при условии r wd = r е , где r wd — эффективный радиус скважины r е — радиус зоны дренирования w e r r Slnmin 8. 7 108. 0 250 lnlnmin w e r r S

20 Газпром нефть. Различные режимы притока 20 Газпром нефть. Различные режимы притока

21 Газпром нефть. Давление. Расстояние от скважины. Линейная модель коллектора Профиль давления Режимы притока 21 Газпром нефть. Давление. Расстояние от скважины. Линейная модель коллектора Профиль давления Режимы притока

22 Газпром нефть. Поток, определяемый граничными эффектами “ волна давления достигла всех границ” - дебит при22 Газпром нефть. Поток, определяемый граничными эффектами “ волна давления достигла всех границ” — дебит при постоянном забойном давлении снижается при истощении пласта. Псевдоустановившийся “ волна давления достигла всех границ пласта” – замкнутый коллектор, постоянный дебит — забойное давление снижается при снижении давления на контуре. Установившийся “ пластовые давления не меняются” — поддержание пластового давления, т. е. волна давления достигла, по крайней мере, одной границы пласта. Неустановившийся “ волна депрессии на пласт еще не достигла границ пласта” r r e P wf истощение. Типы потока в пласте P wf

23 Газпром нефть. Переходный После переходный Псевдоустановившийся / установившийся Время 0 P i. З аб о23 Газпром нефть. Переходный После переходный Псевдоустановившийся / установившийся Время 0 P i. З аб о йное д авл ение Д еб ит q. Режимы притока const. P t P e , 0 ), ( trf. P trf t P err r P const t P ,

24 Газпром нефть. Уравнения притока Коэффициент продуктивности ф – пористость С t – сжимаемость, 1/атм атмсут24 Газпром нефть. Уравнения притока Коэффициент продуктивности ф – пористость С t – сжимаемость, 1/атм атмсут м PP q PI wf *,

25 Газпром нефть « Расчёт стационарного дебита скважины, расположенной в центре круговой зоны дренирования » Пусть:25 Газпром нефть « Расчёт стационарного дебита скважины, расположенной в центре круговой зоны дренирования » Пусть: Найдите дебит скважины при S=0 и при S=2 Задача 13. 1 100100 25025010 20 5. 1 1. 0160 B атмбар. P мh м. Дk см. Пс. П м. R we we

26 Газпром нефть Решение? 2)2 0)1 13. 1 100100 250250 10 20 5. 1 1. 026 Газпром нефть Решение? 2)2 0)1 13. 1 100100 250250 10 20 5. 1 1. 0 160 q Найти S S B атмбар. P мh м. Дk см. Пс. Пз м. R w e

27 Газпром нефть • Что такое скин-эффект и скин-фактор?  • Причины возникновения скин-эффекта • Как27 Газпром нефть • Что такое скин-эффект и скин-фактор? • Причины возникновения скин-эффекта • Как учесть влияние сразу нескольких скин-эффектов? • Формула Хокинса • Формула Дюпюи с учетом скин-фактора • Как скин-фактор влияет на дебит скважины? • Какие значения может принимать скин-фактор? • Что такое эффективный радиус скважины? Для чего он нужен? • Три режима притока к скважине. Чем отличаются? • Уравнение притока (дебита) для различных режимов. После этой лекции я должен знать

28 Газпром нефть. Дополнительные слайды 28 Газпром нефть. Дополнительные слайды

29 Газпром нефть. Вывод формулы Хокинса Введем обозначения    - скин-фактор,  то формула29 Газпром нефть. Вывод формулы Хокинса Введем обозначения — скин-фактор, то формула Дюпюи может быть записана в виде: Скин-фактор. Вывод формулы Хокинса. Вернуться к презентации)(4 1, 18 w d dd eскинначобщr rn hk Bq r rn kh Bq. РРP ))(1)(1(4 1, 18 w d dd e r rn kh Bq ))()((4 1, 18 w d dd e r rn k k r rn hk Bq ))()(( w d dw d d e r r n k k r r n. А ))()1()(( w d dw e r r n k k r r n. А S r rn k k w d d )()1( )( ))((41, 18 we w e PP S r rn. B khq