способ определения пластового давления в межскважинном пространстве
Классы МПК: | E21B47/06 измерение температуры или давления G01V7/00 Измерение гравитационных полей земли; гравиметрическая разведка или обнаружение |
Автор(ы): | Полын Иван Иванович (RU), Серкеров Серкер Акберович (RU) |
Патентообладатель(и): | Полын Иван Иванович (RU), Серкеров Серкер Акберович (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2011-04-26 публикация патента:
27.10.2012 |
Изобретение относится к гравиметрической разведке и может быть применено для определения пластового давления в межскважинном пространстве для газовых и нефтяных скважин по вариациям силы тяжести. Способ включает измерение гравитационного поля в точках расположения скважин и пластового давления в забое скважины, выявление зависимости между этими величинами, измерение гравитационного поля на поверхности Земли в области межскважинного пространства и определение соответствующего пластового давления в этой области по полученным зависимостям. Для газовых месторождений значение пластового давления на контуре питания в области межскважинного пространства определяют по специальному уравнению. При этом коэффициенты в этом уравнении определяют по полученным в точках расположения скважин экспериментальным точкам зависимостей между изменением гравитационного поля за время мониторинга разработки месторождения, изменением пластового давления и разностью в значениях изменения силы тяжести между двумя соседними сериями измерений. Для нефтяных месторождений значение пластового давления на контуре питания определяют по другому специальному уравнению. При этом коэффициенты в этом уравнении определяют по полученным в точках расположения скважин экспериментальным точкам зависимости от суммарного объема углеводородов, извлеченных из скважины за время t при объемном дебите q. Технический результат заключается в повышении точности и надежности получаемых данных. 3 ил.
Формула изобретения
Способ определения пластового давления в межскважинном пространстве, включающий измерение гравитационного поля в точках расположения скважин и пластового давления Рз в забое скважин, выявление зависимости между этими величинами, измерение гравитационного поля g на поверхности земли в области межскважинного пространства и определение соответствующего пластового давления в этой области по полученным зависимостям, отличающийся тем, что для газовых месторождений значение пластового давления Рк на контуре питания в области межскважинного пространства определяют как где причем b1 и b2 определяют как коэффициенты прямых и построенных по полученным в точках расположения скважин экспериментальным точкам зависимостей между изменением гравитационного поля g за время мониторинга разработки месторождения, изменением пластового давления Р и разностью в значениях изменения силы тяжести между двумя соседними сериями измерений g, а для нефтяных месторождений значение пластового давления Рк контура питания определяют как Рк=Р з+ Р, где , причем , и 1, 1 определяют как коэффициенты прямых и g= 1+ 1Q, построенных по полученным в точках расположения скважин экспериментальным точкам зависимости g, Р и g от суммарного объема Q=qt углеводородов, извлеченных из скважины за время t при объемном дебите q.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к гравиметрической разведке, а именно к способам определения пластового давления в межскважинном пространстве для газовых и нефтяных скважин.
Известен способ определения текущих запасов газа в месторождении, его распределения и перемещения масс флюидов по площади месторождения, включающий измерение гравитационного поля и пластового давления, выявление зависимости между этими величинами и ее применение к определению текущих запасов газа, его распределения и перемещения по месторождению (см. патент RU 2307379, кл. G01V 7/00, опубл. 27.09.2007). Однако этот метод не позволяет определить значения пластового давления нефтяных и газовых месторождений в межскважинном пространстве.
В настоящее время при разработке месторождений значения давления измеряются только в точках расположения скважин. В межскважинном пространстве пользуются приближенными значениями давления, получаемыми линейной интерполяцией данных на скважинах. При этом пропускаются зоны локального изменения значений давления.
Задачей изобретения является устранение указанных недостатков. Технический результат заключается в уменьшении времени проведения измерений и повышении точности полученных данных. Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что согласно способу определения пластового давления в межскважинном пространстве, включающему измерение гравитационного поля на площади месторождения (в точках расположения скважин и в межскважинном пространстве) и пластового давления Р3 в забое скважин, выявление зависимости между изменениями этих величин и определение соответствующего пластового давления в межскважинном пространстве по полученным зависимостям, для газовых месторождений значение пластового давления Рк в области межскважинного пространства определяют как где причем определяют как коэффициенты прямых и построенных по полученным в точках расположения скважин экспериментальным точкам зависимостей между изменением гравитационного поля g за время мониторинга разработки месторождения, изменением пластового давления Р и разностью в значениях изменения силы тяжести между двумя соседними сериями измерений g, а для нефтяных месторождений значение пластового давления Рк контура питания определяют как Рк=Р 3+ Р, где причем , и 1, 1 определяют как коэффициенты прямых и g= 1+ 1Q, построенных по полученным в точках расположения скважин экспериментальным точкам зависимости g, Р и g от суммарного объема Q=qt углеводородов, извлеченных из скважины за время t при объемном дебите q.
На фиг.1 показана карта изменения пластового давления в пределах одного из газовых месторождений Тюменской области. Карта построена по данным измерений в скважинах. В межскважинном пространстве значения давления получены линейной интерполяцией.
На фиг.2 дана карта изменения давления, построенная по данным скважин и гравитационного поля - в межскважинном пространстве значения давления найдены по вариациям силы тяжести, опираясь на скважинные данные, по предлагаемому способу.
На фиг.3 показаны отклонения (разность) между значениями давлений, показанных на фиг.1 и 2, - погрешности определения давления в межскважинном пространстве только по скважинным данным. Как видно из фиг.3, ошибки определения давления могут достигать значительных величин - до 4-5 атмосфер.
Таким образом, связь между значениями g и Р устанавливают в зонах скважин, где они известны, а в межскважинном пространстве значения давления находят по известным данным гравитационного поля, учитывая закономерности изменения в пространстве его связей с давлением.
Наличие связей между вариациями силы тяжести и значениями пластового давления в пунктах расположения скважин и в межскважинном пространстве в настоящее время является доказанным фактом. Эти зависимости соответствуют природе процессов в пластах, связанных с отбором флюидов из них. При этом наличие нескольких формул позволяет более точно найти давление в межскважинном пространстве, так как они взаимно дополняют и контролируют друг друга.
Способ определения значений пластового давления в межскважинном пространстве по вариациям силы тяжести для случая газовых месторождений заключается в применении эмпирической формулы
где - постоянные - коэффициенты этого равенства; Р, g - изменения значений пластового давления и гравитационного поля (вариаций силы тяжести) за время мониторинга разработки месторождения t; g - разность в значениях вариаций силы тяжести между двумя соседними сериями измерений.
Постоянные а, b, с определяют по коэффициентам прямых
построенных по экспериментальным точкам зависимостей изменения значений от пластового давления Р и давления Р от разности вариаций силы тяжести g между двумя соседними сериями наблюдений на скважинах, по равенствам
Прямые (2) и (3) строят в точках расположения скважин по данным нескольких серий измерений. По ним определяют коэффициенты уравнения (1), а далее в точках межскважинного пространства по равенству (1) находят изменения значений пластового давления, используя известные в каждой из них значения вариаций силы тяжести g и ее разность g.
Значение пластового давления Рк в области межскважинного пространства по полученным значениям определяют как
В случае нефтяных месторождений изменение давления в межскважинном пространстве определяют по эмпирической формуле
при этом коэффициенты зависимости а 1, b1, с1 определяют из выражений
Значения постоянных , и 1, 1 определяют как коэффициенты прямых
построенных в пунктах расположения скважин по экспериментальным точкам зависимостей от и g от Q. Здесь Q=qt - объем нефти, извлеченной из скважины за время t при объемном дебите скважины q.
Пластовое давление Рк на контуре питания определяют как Р к=Рз+ Р. Значение Рз берется по данным ближайшей к точке межскважинного пространства скважине. Для точного определения пластового давления нужно пользоваться данными по двум ближайшим скважинам, расположенным в разные стороны от данной точки. При этом, если возникнет невязка, то ее нужно устранить по известной методике. Получаемые таким путем значения давления соответствуют их изменению за время t=t2-t1. Давление в момент времени t2 можно определить по формуле P(t2)=P(t 1)+ Р.
В общем случае в формулах (1), (4) и (5)
P=P(ti)-P(t1),
g=V z(ti)-Vz(t1),
g=g(ti+1)-g(ti),
где t1 и ti - времена первой и i-й серии наблюдений, Vz - значения вариаций силы тяжести. Давление Р может равняться любому виду пластового давления, например текущему или динамическому, давлению на контуре питания. При достаточном удалении точек межскважинного пространства от действующих скважин воронки депрессии на них не действуют и пластовое давление в них становится равным давлению на контуре питания Рк(Рз=0).
По результатам определений строится карта изменения значений пластового давления в пределах всего месторождения, включая и области межскважинного пространства.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет определить значения пластового давления в межскважинном пространстве по вариациям силы тяжести, получаемым при мониторинге нефтегазовых месторождений на дневной поверхности, используя связи между значениями гравитационного поля и давления в точках расположения скважин. При этом все локальные изменения значений пластового давления в межскважинном пространстве, которые связаны с соответствующими им изменениями в гравитационном поле, полностью сохраняются.
Класс E21B47/06 измерение температуры или давления
Класс G01V7/00 Измерение гравитационных полей земли; гравиметрическая разведка или обнаружение