Оценка скин-эффекта

Существенной информацией о пласте, которую дают кривые восстановления давления, следует считать оценку состояния призабойной зоны - определение скин-эффекта. Наглядное представление о механизме действия скин-эффекта можно получить из рассмотрения рис.20.

В процессе фильтрации жидкости к забою скважины происходит снижение давления от Р пл на контуре питания, до Ре - на забое скважины. Количество притекающей жидкости зависит от коллекторских свойств пласта, свойств самой жидкости, состояния призабойной зоны и создаваемой депрессии. В случае однородного пласта приток жидкости q обусловлен создаваемой депрессией ∆P’ = Pпл – P’с (рис.20). При несовершенстве скважин, а также при изменении коллекторских свойств пласта в призабойной зоне для сохранения того же притока q необходимо создание иной по значению депрессии. В случае снижения проницаемости призабойной зоны по сравнению с проницаемостью пласта для поддержания притока q необходимы дополнительные затраты пластовой энергии: Pс” < Pс’ и ∆P” > ∆P’.

И наоборот, в случае повышения проницаемости призабойной зоны по сравнению с проницаемостью пл-аста необходимый приток q сохраняется при меньших значениях депрессии:

Pс‴ > Pc’ и ∆P‴ < ∆P’.

Кривые восстановления давления (рис. 21) смещаются параллельно по оси давлений, наклон их в прямолинейной области остается неизменным: 1 - однородный пласт; 2 - проницаемость призабойной зоны меньше проницаемости пласта; 3 - проницаемость призабойной зоны больше проницаемости пласта.

Количественно влияние скин-эффекта определяется введением в уравнение фильтрации постоянной величины S:

где: S - величина скин-эффекта.

Несовершенство скважин и изменение проницаемости в призабойной зоне сказы-ваются только на начальных участках кривых восстановления давления, т.е. при значениях времен t >> 1 ч скин-эффект на дальнейший ход кривых не влияет. Поэтому, решая предыдущее уравнение относительно S и полагая t = 1 ч = 3600 c, получаем выражение для определения величины скин-эффекта:

где:

∆P₃₆₀₀ - изменение давления на забое остановленной скважины через 1 ч после остановки;

i- угол наклона кривой, построенной в десятичных логарифмах: i = 2,3*q*μ / 4*π*k*h/

Величина S будет положительной, если проницаемость призабойной зоны меньше проницаемости пласта, и отрицательной, если наоборот. Это самый общий вид уравнения.

В процессе определения величины скин-эффекта по кривым восстановления давления необходимо иметь в виду три обстоятельства.

1.Если метод обработки КВД позволяет определять комплексный параметр χ/rc2 (например, метод касательной), то значение и следует подставлять в уравнение ДЛЯ нахождения скин-эффекта.

Если же метод обработки не позволяет определить пьезопроводность или комплексный параметр (как, например, метод Хорнера), то вместо пьезопроводности необходимо подставлять ее значение:

В этом случае уравнение для определения скин-эффекта примет вид:

Необходимые же значения пористости, вязкости и коэффициента сжимаемости определяются из лабораторных экспериментов или другими методами исследований.

2. Использование внесистемных единиц измерения: μ [сП], m [доли], β [ат-1],

В том случае, если используется другая система единиц, изменяется значение последнего члена уравнения. Например, при использовании системы СИ: μ [мПа*с], т [доли],β [Мпа]-1, r [м], Р[МПа], r [м], i [МПа] , χ [м2/с], k [мкм2] получаем уравнение:

3. Обычно начальный участок кривой восстановления давления искажается вследствие наличия притока жидкости в скважину после ее остановки. Поэтому если КВД, построенная в логарифмических координатах, через 1 ч не представляет собой прямую линию, то прямолинейный участок кривой необходимо экстраполировать к более раннему времени и на нем брать значение давления ∆P3600.

Для примера определим величину скин-эффекта по скв.11376 при обработке КВД двумя методами.

Метод касательной

1. Из табл. 16 или по графику КВД (рис.12) определяется изменение давления через 1 ч после остановки скважины ∆P₃₆₀₀=19,35 ат.

2. Определенный по графику угол наклона прямолинейного участка составляет i = 4,37 ат.

3. Вычисленный комплексный параметр оказался равным χ/rc2=3,1 c-1.

4. Подсчитывается величина скин-эффекта:

Заключение: величина скин-эффекта положительна, следовательно, призабойная зона несовершенна.

Метод Хорнера

l. Из табл.17 или по графику КВД (рис.17) определяется изменение давления через 1 ч после остановки скважины

∆P₃₆₀₀=19,35 ат.

2.Угол наклона прямолинейного участка i = 4,38 ат.

3.Найденные другими методами величины составили: т = 0,2; μ=2,6 сП; βж=11*10-5 ат-1; rс=15 см; k=0,21 Д.

4.Подсчитывается величина скин-эффекта:

Заключение: величина скин-эффекта отрицательна, поэтому можно полагать, что проницаемость призабойной зоны выше проницаемости пласта.

Как видно из этого при мера, величина и знак скин-эффекта зависят от применяемого метода обработки КЕд. Поэтому, учитывая, что значения таких параметров, как вязкость жидкости в пласте, сжимаемость нефти, приведенный радиус скважины и т.д. определяются очень приблизительно, при подсчете скин-эффекта желательно подставлять значение комплексного параметра χ/rс2, определяемое непосредственно при обработке кривой восстановления давления.