Современные методы гидродинамических исследований скважин: Справочник инженера по исследованию скважин

СОВРЕМЕННЫЕМЕТОДЫ
ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ
ИССЛЕДОВАНИЙСКВАЖИН

Справочниинженера
поисследованиюсважин

ДопщеноУчебно-методичесимобъединениемвзов
РоссийсойФедерациипонефтеазовомобразованию
вачествечебноопособиядлястдентоввысших
чебныхзаведений,обчающихсяпоспециальности
130503"Разработаиэсплатациянефтяныхиазовых
месторождений"10.04.08.905/222

Инфра-Инженерия
Мосва
2010

М.Л.Карнахов,Е.М.Пьянова

БИБЛИОТЕКАНЕФТЕГАЗОДОБЫТЧИКА
ИЕГОПОДРЯДЧИКОВ(SERVICE)

УДК622.276
ББК33.361
К24

Рецензенты:
ЗейманЮрийВениаминович-д.т.н.,профессор,заведющийафедрой
разработииэсплатациинефтеазовыхместорожденийУфимсооосдарственноонефтяноотехничесоониверситета(ГОУВПОУГНТУ);
МасловВладимирНиолаевич-д.т.н.,профессор,первыйзаместительенеральноодиреторапонаеООО«ТюменНИИипроаз».

КарнаховМ.Л.,ПьяноваЕ.М.
К24
СОВРЕМЕННЫЕМЕТОДЫГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ
ИССЛЕДОВАНИЙСКВАЖИН:Справочниинженера
поисследованиюсважин.-М.:Инфра-Инженерия,
2010.-432с.

ISBN978-5-9729-0031-2

Рассмотренысовременныеподходыработеиобработерезльтатовисследованияпоисово-разведочныхиэсплатационныхсважинидродинамичесимиметодами.Приведенывыводыисходныхравненийирешенияразнообразныхзадач,связанныхсостационарнымиинестационарнымиидродинамичесимиисследованиямисважин.Напратичесихпримерахпроиллюстрированыразличныеметодииинтерпретациидиарамм
давленияианализарезльтатовидродинамичесихисследованийсважин.
Реомендованодлястдентовнефтяныхвзовифальтетов,обчающихсяпоспециальности"Разработаиэсплатация
нефтяныхиазовыхсважин",атажедляспециалистовнефтеазовойотрасли,занимающихсяиспытаниямииисследованиямисважинипластов.

©КарнаховМ.Л.,ПьяноваЕ.М.,2010
©Издательство«Инфра-Инженерия»,2010

ISBN978-5-9729-0031-2

Авторы

КарнаховМихаилЛьвович,дотортехничесихна,профессор,заведющийафедройразработииэсплатацииазовыхиазоонденсатныхместорождений(РЭГМ)Тюменсооосдарственноонефтеазовоониверситета;

ПьяноваЕленаМихайловна,андидаттехничесихна,
доцентафедрыразработииэсплатацииазовыхиазоонденсатныхместорождений(РЭГМ)Тюменсооосдарственноонефтеазовоониверситета,лавныйспециалистООО
«Газпромнефть-НТЦ».

СОВРЕМЕННЫЕМЕТОДЫГИДРОДИНАМИЧЕСКИХИССЛЕДОВАНИЙСКВАЖИН

ЕДИНИЦЫИЗМЕРЕНИЯ

Единицыизмеренияфизичесихвеличин
вразличныхсистемах

Единицы измерения 

Наименование 
физической 
величины 

Условное 
обозначение 
система СИ 
промысловая 
система единиц 
России 

промысловая 
система единиц 
США 

Давление 
P 
Паскаль, МПа 
Атмосфера, ат 
Фунтов/кв. дюйм, 
psa 

Сила 
F 
Ньютон, Н 
Килограммсила, кгс 
 

Масса 
m 
Грамм, г 
Килограмм, кг 
Фунт, lb 

Длина 
L 
Метр, м 
Метр, м 
Фут, ft 
Дюйм, in 

Объем 
V 
м3 
м3 
Баррель, bbl 

Удельный вес 
γ 
Н/м3 
кгc/м3 
Градусов АРI, 
d°API 

Плотность 
ρ 
г/cм3 
кг/м3 
Фунтов/баррель, 
lb/bbl 

Вязкость 
µ 
Паскаль⋅секунда 
Па⋅с 
Сантипуаз,  
сП 
Сантипуаз,  
сР 

Дебит 
q 
м3/сек 
м3/сут 
m3/day 

Проницаемость 
k 
м2 
Дарси, Д 
Дарси, D 

Гидропроводность 
kh/µ 
(мкм2⋅м)/(мПа⋅с) 
Д⋅см/сП 
 

Пьезопроводность 
χ 
м2/сек 
см2/сек 
 

Продуктивность 
η 
м3/(сек⋅МПа) 
м3/(сут⋅атм) 
 

Сжимаемость 
β 
МПа-1 
ат-1 
psi-1 

Объемный 
коэффициент 
B 
м3/м3 
м3/м3 
rm3/sm3 

Пористость 
m 
% 
д. ед 
 

Соотношениямеждединицамиизмерения
физичесихвеличин

Единицы измерения 
Наименование 
физической 
величины 

 

система СИ 
промысловая 
система 
единиц России 

промысловая 
система единиц 
США 

1 МПа 
106 Па 
10 ат 
145,04 psi 

1 ат  
0,1 МПа 
1 ат 
14,696 psi 

Давление 

1 psi 
6,895 кПа 
0,07 ат 
1 psi 

1 кг 
103 г 
1 кг  
2,205 lb 
Масса 

1 lb 
453,6 г 
0,4536 кг 
1 lb 

1 м 
10-3 км 
1 м 
3,281 ft = 39,37 in 
Длина 

1 ft 
30,48 см 
0,305 м 
1 ft 

1 м3 
106 см3 
1 м3 
6,29 bbl 
Объем 

1 bbl 
159000 см3 
0,159 м3 
1 bbl 

Плотность 
1 г/см3 
1 г/м3 
103 кг/м3 
 

Вязкость 
1 мПа⋅с 
10-3 Па⋅с 
1 сП 
1 cР 

1 мкм2 
10-12 м2 
1 Д 
1 D 
Проницаемость 

1 мД 
10-15 м2 
10-3 Д 
10-3 D 

Гидропроводность 
1 Д⋅см/сП 
10-2 
(мкм2⋅м)/(мПа⋅с) 
1 Д⋅см/сП 
 

Пьезопроводность 
1 см2/сек 
10-4 м2/сек 
1 см2/сек 
 

Продуктивность 
1 м3/ 
(сут⋅атм) 
11,57⋅10-5 
м3/(сек⋅МПа) 
1 м3/(сут⋅атм) 
 

Сжимаемость 
1 ат-1 
10 МПа-1 
1 ат-1 
psi-1 

Дебит 
1 м3/сут 
11,57⋅10-6 м3/сек 
1 м3/сут 
 

СОВРЕМЕННЫЕМЕТОДЫГИДРОДИНАМИЧЕСКИХИССЛЕДОВАНИЙСКВАЖИН

УСЛОВНЫЕОБОЗНАЧЕНИЯ

Обозначение 
Описание 
Единицы 
измерения 

Р 
Давление 
ат 

Рсз 
Забойное 
давление, 
измеряемое 
в 
остановленной 
скважине (закрытый период) 
ат 

Рсп 
Забойное давление, замеренное в работающей скважине 
ат 

Рпл 
Начальное пластовое давление 
ат 

Рс0 (∆t = 0) 
Забойное давление, замеренное в момент остановки 
скважины 
ат 

Рк 
Давление на границе пласта (на расстоянии rк от 
скважины) 
ат 

∆PS 
Дополнительный 
перепад 
давлений 
вследствие 
загрязнения призабойной зоны пласта 
ат 

Рt=1 
Отрезок, отсекаемый прямолинейным (экстраполированным) участком на полулогарифмическом графике при t = 
1 

ат 

Р* 
Экстраполированное 
давление 
на 
графике 
в 
полулогарифмических координатах 
ат 

Ро 
Ордината точки пересечения прямой линии с осью 
ординат на различных графиках 
ат 

P  
Среднее давление в зоне дренирования на момент 
закрытия скважины 
ат 

iln 
Наклон прямолинейного участка на графике зависимости 
забойного давления Рсп от натурального логарифма 
времени lnt 

ат/лц 

ilg 
Наклон прямолинейного участка на графике зависимости 
забойного давления Рсп от десятичного логарифма 
времени lgt 

ат/лц 

βв 
Сжимаемость воды 
ат-1 

βн 
Сжимаемость нефти 
ат-1 

βг 
Сжимаемость газа 
ат-1 

βп 
Сжимаемость породы 
ат-1 

βс 
Общая сжимаемость смеси жидкостей 
ат-1 

βобщ 
Общая сжимаемость системы «жидкость-порода» 
ат-1 

ψ 
Псевдодавление 
ат2/сП 

D 
Коэффициент, характеризующий процесс фильтрации не  
по закону Дарси  
(м3/сут)-1 

е 
Эксцентриситет скважины в канале 
 

Обозначение 
Описание 
Единицы 
измерения 

σ 
Величина, характеризующая смещение скважины 
относительно оси симметрии канала 
 

il 
Наклон прямолинейного участка кривой на графике в 
координатах [корень из времени, давление] 
 

СА 
Фактор формы Дейца 
 

tбA 
Безразмерное время работы скважины, индекс А 
означает, что в формуле вместо r2 подставляется 
площадь зоны дренирования 

 

Рб MBH 
Безразмерное давление в методе МВН  
 

S 
Скин-эффект 
 

Рб 
Безразмерное давление 
 

tб 
Безразмерное время 
 

Cб 
Безразмерный коэффициент влияния ствола скважины 
 

rб 
Безразмерное расстояние  
 

ρ 
Плотность флюида 
кг/м3 

L 
Длина 
м 

r 
Расстояние от скважины до произвольной точки в 
пласте 
м 

rс 
Радиус скважины 
м 

rк 
Расстояние от скважины до границ пласта 
м 

rи 
Радиус исследования 
м 

rs 
Радиус зоны с ухудшенными фильтрационными 
характеристиками вокруг скважины 
м 

h 
Продуктивная толщина пласта 
м 

hп 
Интервал перфорации 
м 

rс э 
Эффективный радиус скважины 
м 

хТ  
Полудлина трещины 
м 

∆h 
Изменение уровня флюида в стволе скважины 
м 

d 
Расстояние до границы 
м 

l 
Ширина канала 
м 

b 
Коэффициент вскрытия пласта 
м/м 

А 
Площадь зоны дренирования 
м2 

g 
Ускорение свободного падения 
м2/с 

Q 
Накопленная добыча скважины 
м3 

СОВРЕМЕННЫЕМЕТОДЫГИДРОДИНАМИЧЕСКИХИССЛЕДОВАНИЙСКВАЖИН

Обозначение 
Описание 
Единицы 
измерения 

Vc 
Объем флюида в стволе скважины 
м3 

Vсуд 
Объем ствола скважины, приходящийся на единицу 
длины 
м3/м 

С 
Коэффициент 
эффекта 
влияния 
объема 
ствола 
скважины на перераспределение забойного давления 
(коэффициент ВСС) 

м3/ат 

В 
Объемный коэффициент флюида 
м3/м3 

Вв 
Объемный коэффициент воды 
м3/м3 

Вн 
Объемный коэффициент нефти 
м3/м3 

q 
Дебит скважины в пластовых условиях 
м3/сут 

qs 
Дебит скважины в стандартных условиях 
м3/сут 

qстаб 
Стабилизировавшийся 
дебит 
перед 
остановкой 
скважины 
м3/сут 

m 
Пористость 
 

mм 
Пористость матрицы 
 

mТ 
Пористость трещин 
 

k 
Проницаемость 
мД  

ks 
Проницаемость в призабойной зоне пласта 
мД  

kм 
Проницаемость матрицы (первичная пористость) 
мД  

kТ 
Проницаемость трещин (вторичная пористость) 
мД  

χ 
Коэффициент пьезопроводности 
мД×ат/сП 

Т 
Температура 
°С 

µ 
Вязкость 
сП 

T,  tп 
Время работы скважины перед ее закрытием для 
снятия КВД 
час 

θ,   ∆t 
Время, отсчитываемое при снятии КВД от момента 
остановки скважины 
час 

tпе 
Эквивалентное время работы скважины 
час 

∆tе 
Эквивалентное время Агарвола 
час 

tps 
Псевдовремя 
 

Sн 
Нефтенасыщенность 
 

Sв 
Водонасыщенность 
 

Sг 
Газонасыщенность 
 

Z 
Коэффициент сжимаемости 
 

Обозначение 
Описание 
Единицы 
измерения 

[t]M, [∆P]M 
Координаты точки совмещения М на графике данных 
давления 
 

[tб/Cб]M, [Pб]M Координаты точки совмещения М на графике типовых 
кривых 
 

Р′ 
Логарифмическая производная давления 
 

Θ 
Угол между двумя пересекающимися 
прямолинейными границами 
 

СОВРЕМЕННЫЕМЕТОДЫГИДРОДИНАМИЧЕСКИХИССЛЕДОВАНИЙСКВАЖИН

ВВЕДЕНИЕ

Основнаяцельисследованиясважин–определениеспособностипластаотдаватьпластовыефлюиды.Важноопределитьпродтивныехаратеристиисважин.Прихорошоспланированныхивыполненныхоперацияхпоисследованиюсважин,затемпритщательноманализерезльтатовисследованийможнополчитьинформациюопроницаемыхсвойствах
пласта,харатеристиахповрежденияпластаилирезльтатах
еоинтенсифиации,пластовомдавлениии,возможно,оонфирациираницпластаиеонеоднородности.
Стьметодовисследованиясостоитвзамерахизменения
давлениявсважинеприеепсевработилиостанове.
Призамередебитаидавлениясважинывпроцессеееработыилиизменениядавлениявпериодостановисважины
обычнополчаютдостаточнополнюинформациюдляхаратеристиивозможностейисследованнойсважины.
Вниеприведеныосновныеравнения,описывающие
нестановившюсяфильтрациюжидостивпористойсреде.
Рассмотреныисследованиясважинпривосстановлениидавлениявних(сзаписьюривыхвосстановлениядавления-КВД),
исследованиянанетательныхсважинприпадениидавления
вних(сзаписьюривыхпадениядавления-КПД),применениеэталонныхривыхдавленияприисследованиинефтяных
иазовыхсважин,исследованиисважинвпериодпсаих
вработсзаписьюривыхснижениядавления(КСД),исследованиясважинсприменениемиспытателейпластовнатрбах(ИПТ),исследованиявзаимодействиярппысважинидропрослшиванием.
Известныефндаментальныеосновыфильтрациижидостивпластевзятывачествебазовыхприрассмотрениивсех
поставленныхздесьвопросов,ивсерассждениянаправленывосновномнаизчениерсаГДИввысшейшолепри