Обработка данных гдис методом переменной депрессии - vnekl.netnado.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1
Похожие работы
Обработка данных гдис методом переменной депрессии - страница №1/1



Система «ГДИ-эффект» для массовой обработки данных ГДИС (Варианты «С» и «С+К»)






Обработка данных ГДИС методом переменной депрессии

На большом фактическом материале нами установлено значительное (в 5 -10 раз) уменьшение продуктивности Кпрод с увеличением депрессии dP (от 0 до 10 -15 МПа). Поэтому при обработке данных ГДИС необходимо учитывать влияние депрессии на фильтрационные параметры и прежде всего на продуктивность, дебит и скин-фактор. Без учета величины депрессии невозможно принятие оптимальных решений по оценке: эффективности мероприятий повышения нефте- и газодобычи, величины так называемой оптимальной депрессии (при которой достигается максимальный дебит), сроков ремонта скважин, проницаемости и скин-фактора для целей проектирования разработки, фильтрационных параметров по данным ГИС.


Введение


Приведем 6 примеров, из которых будет понятно, что для правильной обработки данных гидро- и газодинамических исследований скважин (ГДИС) недостаточно применять стандартные методы обработки.

Пример 1. На фонтанирующей скважине для одного и того же объекта сначала проводятся исследования на нескольких штуцерах и регистрируется индикаторная линия (ИЛ, которая ранее в старых инструкциях называлась индикаторной кривой ИК). Далее скважина закрывается и регистрируется кривая восстановления давления (КВД). В результате стандартной обработки данных ИЛ и КВД по одной скважине получают примерно в одно и то же время две разные продуктивности (Кпрод.ил и Кпрод.квд). При традиционном объяснении этого различия обычно говорят о «недовосстановленности» КВД, ошибках в замерах диаметров штуцеров, разгазировании, о недостаточности времени для выхода на стационарный режим потока жидкости после смены штуцеров. Конечно же, перечисленные факторы могут иметь место, однако основное различие между продуктивностями Кпрод.ил и Кпрод.квд связано с различиями депрессий, при которых эти продуктивности получаются. Продуктивность Кпрод.ил, определяется на штуцерах, создающих депрессию порядка 3 -10 МПа, а продуктивность Кпрод.квд определяется при депрессии порядка 0,5 -1,5 МПа. Следовательно, определенная по КВД продуктивность должна быть выше по сравнению с продуктивностью, определенной по всем штуцерам, использованным при регистрации ИЛ, то есть Кпрод.квд>Кпрод.ил.

Пример 2. Существуют различные мероприятия по повышению нефтеотдачи и в том числе соляно-кислотная обработка, дополнительная перфорация, гидроразрыв, воздействие полимерами. Для контроля эффективности таких мероприятий проводят исследования (например, уровневые замеры) с целью определения продуктивности до (Кпрод.до) и после (Кпрод.после) мероприятий. Если не приводить продуктивности (Кпрод.до и Кпрод.после) к одной депрессии, что обычно имеет место при стандартной обработке, то сравнение получается очень грубым. Для определения достоверной оценки эффективности мероприятий необходимо приводить продуктивности, которые измерены при разных депрессиях, к одной и той же депрессии.

Пример 3. При решении вопроса о сроках ремонта скважины обычно сопоставляют текущую продуктивность (Кпрод.тек) или текущий дебит (Деб.тек) с предшествующей наибольшей (например, годичной давности) продуктивностью (Кпрод.бол) или наибольшим предшествующим дебитом (Деб.бол). Необходимо приводить сопоставляемые продуктивности или дебиты к одной и той же депрессии. Если это не делать, как это имеет место при стандартной обработке, то решения об очередности ремонта скважин будут неоптимальными.

Пример 4. При расчете скин-фактора обычно сопоставляют гидропроводность дальней (неизменённой) зоны пласта, определенную по данным КВД, с фактической продуктивностью, определенной по одной точке ИЛ, откуда начинается КВД. Значение скин-фактора определяется недостаточно уверенно, поскольку гидропроводность определяется по углу наклона линии, которая проходит на конечном (по времени) участке КВД. В то же время конечный участок кривой КВД может быть осложнен неоднородностью пласта, «недовосстановленностью», интерференцией с работой соседних скважин (что приведет к неопределенности значения гидропроводности), кроме того, значение скин-фактора зависит от депрессии, с которой скважину запускали на регистрацию КВД. Величина этой депрессии может быть случайной, а поэтому величина скин-фактора не будет соответствовать депрессии, при которой будет вестись эксплуатация. Для повышения достоверности скин-фактора целесообразно его определять по потенциальной (при депрессии, стремящейся к нулю) и текущей продуктивности при депрессии равной депрессии эксплуатации. При определении потенциальной продуктивности кроме данных КВД привлекаются данные других режимов исследования и в том числе ИЛ, кривые восстановления уровня (КВУ), данные свабирования. Совокупность перечисленных данных повышает достоверность определения потенциальной продуктивности, а стало быть и достоверность определения скин-фактора.

Пример 5. Для калибровки данных ГИС используют продуктивность (Кпрод). При традиционной обработке получаемая продуктивность не приводится к одной депрессии, а поэтому по одной и той же скважине можно получить Кпрод, которые различаются друг от друга в несколько раз. В результате использования таких «неприведенных» к одной депрессии продуктивностей получается низкий коэффициент корреляции данных ГИС с Кпрод.

Пример 6. При стандартной обработке текущих данных ГДИС обычно не привлекаются предшествующие данные в предположении, что старые данные проведены при других условиях около ствола скважины и пласта. Действительно, с течением времени изменяется качество цемента; за счет дострела изменяются исследуемый интервал глубин, плотность, глубина и диаметр перфорации; изменяется пластовое давление, газовый фактор и обводненность. Конечно же, перечисленные факторы сказываются на характеристике объекта, но основные факторы, связанные с зависимостью интенсивности снижения продуктивности от депрессии, сохраняются. Поэтому предшествующие данные должны привлекаться к обработке текущих данных ГДИС. Если же по данной скважине отсутствуют предшествующие данные из-за того, что они утеряны, или же потому, что скважина только что пробурена, закономерности изменения продуктивности от депрессии могут быть получены по данным ГДИС соседних скважин для того же продуктивного горизонта.

Приведенные выше шесть примеров говорят о том, что при определении продуктивности и дебита необходимо учитывать влияние величины депрессии. Для решения задач, аналогичных тем, что перечислены в шести примерах, может быть использована программно-методическая система «ГДИ-эффект», в которой вначале в результате стандартной обработки получаются «полуфабрикаты», то есть параметры, которые не в полной мере учитывают влияние переменной депрессии. Затем с помощью комплексной обработки данных «полуфабриката» выявляются закономерности влияния переменной депрессии, эти закономерности учитываются и получаются окончательные определения фильтрационных параметров.


Состав системы


Программно-методическая система «ГДИ-эффект» предназначена для стандартной и комплексной обработки (рис. 1а) данных гидро- и газодинамических исследований скважин.

Технология предусматривает вначале стандартную обработку (рис. 1б) в рамках традиционных интерпретационных моделей для нефтяных (5 подсистем) и газовых (1 подсистема) скважин, а также обработку данных капилляриметрии, полученных на образцах керна (1 подсистема). Результаты стандартной обработки поступают на вход подсистемы комплексной обработки. После комплексной обработки получаются фильтрационные параметры, приведенные к той или иной депрессии.


Общие правила проведения нормальных и текущих линий продуктивности и дебита


На основании анализа результатов гидродинамических исследований нами ранее было выявлено существенное уменьшение продуктивности при увеличении депрессии [1-4]. Эта особенность свойственна терригенным, карбонатным и изверженным породам, насыщенным в той или иной степени водой, нефтью, газоконденсатом и газом.

Как будет показано ниже, можно получить дополнительную информацию (по сравнению со стандартной обработкой) если провести анализ результатов стандартной обработки данных гидродинамических исследований скважин с использованием двух графиков в координатах: депрессия и продуктивность (рис. 2а), депрессия и дебит (рис. 2б). С помощью этих графиков выявляется закономерность изменения продуктивности и дебита от депрессии.

По данным первого графика строится так называемая линия нормальной продуктивности в виде монотонно убывающих значений продуктивности с увеличением депрессии. Причем эта линия огибает все фактические данные ГДИС сверху. Иначе говоря, линия нормальной продуктивности определяет максимальные значения продуктивности из фактически наблюденных в том или ином диапазоне депрессий.

После проведения линии нормальной продуктивности полезно просмотреть линию нормального дебита, которая автоматически строится по только что построенной линии нормальной продуктивности. Здесь уместно вспомнить, что против каждой точки депрессии дебит равен соответствующей продуктивности, умноженной на эту депрессию. Рассмотрим второй график.

Каково же общее поведение сглаженной линии нормального дебита?

Линия нормального дебита должна начинаться с «нулевой» точки, определяемой депрессией равной нулю и одновременно дебитом равным нулю. Далее линия нормального дебита с увеличением депрессии должна возрастать. При прочих равных условиях для объектов с повышенной потенциальной продуктивностью максимум дебита оказывается против меньшей депрессии. После максимума дебита с дальнейшим увеличением депрессии дебит монотонно снижается. При этом все фактические данные (кроме данных с предположительной погрешностью измерений дебита и депрессии) должны находиться ниже нормальной линии дебита. После того, как интерпретатор выровнил (как бы сгладил) линию нормального дебита с помощью точек на этой линии, интерпретатор возвращается к линии нормальной продуктивности и при необходимости подправляет ее для сохранения монотонного снижения с увеличением депрессии.

Итак, нормальные линии продуктивности и дебита характеризуют максимально достижимые добывные свойства по всему диапазону депрессий, при которых были выполнены гидро- и газодинамические исследования.

Теперь остановимся на описании методики проведения текущих линий продуктивности и дебита.

После очередного заезда на скважину с регистрацией результатов текущих гидро- и газодинамических исследований необходимо дать характеристику текущих добывных свойств объекта. Такими свойствами в первую очередь будут зависимости текущей продуктивности и текущего дебита от значений депрессии.

Методика проведения текущих линий напоминает методику проведения нормальных линий. Но имеются и особенности.

Текущую линию продуктивности проводим в координатах продуктивность и депрессия. Положение линии текущей продуктивности должно быть согласовано с фактическими текущими данными последнего заезда (например, с данными ИЛ и КВД), а также с положением линии нормальной продуктивности. Линия текущей продуктивности должна проходить ниже линии нормальной продуктивности или совпадать с ней. Линия текущей продуктивности проводится по фактическим данным ГДИС последнего заезда на скважину таким же образом, как если бы мы проводили линию нормальной продуктивности с использованием только данных последнего заезда и линии нормальной продуктивности. При уточнении поведения текущей линии дебита следует иметь ввиду, что линия текущего дебита должна проходить ниже линии нормального дебита или совпадать с ней, максимум текущего дебита должен быть при депрессии большей оптимальной депрессии или совпадать с ней, при депрессии равной нулю текущий дебит также равен нулю.

Частные правила проведения текущих и нормальных линий


Остановимся на описании частных правил комплексной обработки, то есть на правилах проведения интерпретационных линий (нормальных и текущих линий продуктивности и дебитов).

1. Перед комплексной обработкой необходимо выполнить стандартную обработку данных ИЛ, КВД, КВУ и свабирования. При этом, для исследований, регистрируемых на одной глубине и примерно в одно и тоже время, целесообразно использовать одно и то же значение пластового давления Рпл1. Это правило обозначим как одно Рпл1. Для ИЛ целесообразно привлекать «дополнительную» (по сравнению с традиционной обработкой) точку со значением Рпл1 при нулевом дебите (см. точку 0 на рис. 3).

2. По разным причинам величина Рпл1 может быть определена неточно и в результате этого неверно определится депрессия dP. Неточное значение dP приведет к тому, что представление линий с исходными кривыми КВД, ИЛ и КВУ в координатах продуктивность – депрессия будет противоречить правилу 7, которое описано ниже. В такой ситуации имеет смысл вернуться к стандартной обработке для подбора Рпл1 (рис. 4) таким образом, чтобы снять указанное противоречие. Для краткости это правило будем называть термином подбор Рпл1.

3. Кривая восстановления давления регистрируется от некоторой начальной депрессии, для которой известен дебит, до практически нулевой депрессии, при которой дебит равен нулю. Данные КВД на графике (рис. 5 и 6) в координатах продуктивность-депрессия изображаются двумя точками (будем их обозначать римскими цифрами III и IV) с соответствующими координатами: точка III - начальная продуктивность и депрессия для этой продуктивности; точка IV- потенциальная продуктивность и депрессия практически равная нулю. Широко распространено мнение о том, что исследования в режиме КВД не всегда сопровождаются исследованиями ИЛ. При этом в акте проведения КВД не упоминается о наличии исследований в режиме ИЛ. Фактически, начальная точка III однозначно характеризует один замер в режиме ИЛ (за исключением случаев кратковременной работы на режиме с последующей обработкой КВД методом Хорнера, когда приток считается неустановившимся). Данные этой точки III нередко бывают более достоверными по сравнению с данными точки IV. В результате проведения КВД из-за недовосстановленности кривой достоверность определения гидропроводности, а затем и потенциальной продуктивности является неточным. В ряде случаев потенциальная продуктивность оказывается меньше начальной продуктивности, а должно быть наоборот, то есть значение потенциальной продуктивности должно быть больше значения начальной продуктивности. Для краткости это правило будем называть больше. Необходимо уточнить результаты стандартной обработки с учетом этого правила.

4. Для приблизительной оценки Рпл1 на этапе стандартной обработки данных ИЛ, если точки не лежат на прямой линии, то используем 2 точки с минимальной депрессией. При этом в комплексную обработку передаются все точки ИЛ.

5. Комплексная обработка начинается с автоматического построения по результатам стандартной обработки двух графиков соответственно в координатах продуктивность – депрессия и дебит - депрессия. При этом по данным КВД к комплексной обработке привлекается потенциальная продуктивность, которой присваивается депрессия, практически равная нулю. По данным ИЛ и КВУ производится пересчет исходных данных в нужные параметры, а именно в депрессию и продуктивность. Эту процедуру-правило для краткости будем называть 2 графика.

6. Во время освоения объекта идет очистка прискваженной зоны пласта, что выражается увеличением продуктивности с ростом депрессии для кривых ИЛ и КВУ на графике в координатах продуктивность – депрессия. При проведении линий продуктивности (нормальной и текущей) необходимо ориентироваться на те точки каждой ИЛ и КВУ, которые соответствуют максимальным продуктивностям при той или иной депрессии. При применении данного положения следует не принимать во внимание те точки, которые связаны с ростом продуктивности в результате быстрого увеличения депрессии, приводящего к неустановившемуся потоку при наличии малого радиуса дренирования. Такие процессы возникают, например, при исследовании пластоиспытателем на трубах в условиях кратковременного притока, а также на ранних временах КВУ после резкого снижения уровня.

7. В процессе эксплуатации объекта с увеличением депрессии за счет сжатия порового пространства горных пород, дегазации, увеличения объёма и ускорения флюида при движении в пласте от контура питания к скважине, а также возникновения турбулентности потока наблюдается снижение продуктивности. Но с уменьшением депрессии продуктивность снова возрастает. Это означает, что линии продуктивности (нормальную и текущую) следует проводить исходя из принципа: больше депрессия – меньше продуктивность. Для краткости это правило назовем термином сжатие.

8. При недостаточном объеме данных ГДИС целесообразно привлекать палетки (рис. 7). Для краткости это правило назовем пал-использую. Например, при наличии только данных КВД по скважине 5, были привлечены все палеточные кривые ранее обработанных скважин по тому же горизонту Ю1. При этом на поле графика в координатах продуктивность-депрессия, где уже имеются две точки обрабатываемой исходной КВД, помещаются палеточные кривые. Методом интерполяции между существующими палеточными кривыми проводим интерпретационную кривую. Очевидно, что при отсутствии палетки по исследуемому горизонту можно привлечь палетки по другим горизонтам с близкими петрофизическими свойствами. Даже для тех объектов, для которых имеются удовлетворительные данные, за счет привлечения палеток, построенных по другим скважинам того же горизонта, мы можем уточнить интерпретационные линии исследуемого объекта.

9. По мере выполнения комплексной обработки для одного и того же горизонта, например, горизонта Ю1 в ходе обработки данных ИЛ получаем текущие кривые по продуктивности и дебитам. Если текущие кривые по продуктивности и дебиту достаточно хорошо обоснованы, то эти линии целесообразно изобразить на отдельный лист с надписью «Палетка продуктивности (или дебита) для пласта Ю1». Совокупность таких линий по другим скважинам того же горизонта в рамках комплексной обработки образуют соответственно две палетки: по продуктивности и по дебиту. Будем такое правило-процедуру называть процедурой создания палеток, или короче – пал-создаю.


Примеры проведения нормальных и текущих линий


На рис. 2 представлены по скважине Т данные ИЛ и КВД по трещиноватым породам коры выветривания коллекторов-гранитов, расположенных на глубине около 3800 м. Как видно из графиков, в процессе эксплуатации продуктивность и дебиты возрастали. Исследования включали ИЛ (Линии 1-4), КВД (точки при нулевой депрессии), а также точки (II и III в виде квадратов), с которых начиналась регистрация КВД. В круглых скобках указан год регистрации ИЛ. В основном ИЛ соответствуют уменьшению продуктивности с увеличением депрессии. Однако есть и исключение. В начальном участке Линии 1 с увеличением депрессии продуктивность возрастает. Этот участок соответствует очистке призабойной зоны (см. правило «очистка»). На рисунке 2 нанесены линии нормальной и текущей продуктивности и дебита в соответствии с общими и частными правилами, описанными выше. На рис. 2б максимум дебита на линии нормальной дебита определяет так называемую оптимальную продуктивность. Максимум текущего дебита смещен по отношению к максимуму нормального дебита вправо и вниз. Отметим, что линия текущего дебита проведена на основании Линии 4 и линии нормальной продуктивности.

На рис. 3 приведены данные по Линии 4 скважины Т в двух интерпретациях: 1 – в интерпретации стандартной и 2 – комплексной обработки. Как видно, обе интерпретации не противоречат фактическим замерам одного исследования, но расходятся в той части, где в традиционном понимании исследования отсутствуют. Более обоснованной является линия 2 по двум причинам. Во-первых, в линии 2 используется точка, где дебит равен нулю при Рзаб=Pпл. Во-вторых, эта линия согласуется с линией нормальной продуктивности на рис. 2а. Если принять, что линия 2 более обоснована, что следует считать продуктивность не постоянной, а переменной и уменьшающейся с увеличением депрессии.

На рис. 4 сведены графики, иллюстрирующие уменьшение продуктивности с увеличением депрессии по трем (10, 11, 12) газовым скважинам, вскрывшим терригенные гранулярные коллекторы на глубине порядка 950 м. В то же время, по скважине 13 эта закономерность нарушается: здесь наблюдается увеличение продуктивности с увеличением депрессии. Было сделано предположение, что нарушение закономерности связано с неточным определением пластового давления. Дело в том, что даже небольшая (порядка сотых долей МПа) ошибка приводит к неверным результатам. В акте исследования газовой скважины определено пластовое давление равным 9.37 МПа. Методом подбора, исходя из требований уменьшения продуктивности с увеличением депрессии, при пластовом давлении равном 9.32 МПа была получена исправленная линия нормальной продуктивности. Отметим, что при этом было уточнено пластовое давление.

На рис. 5 и 6 представлены результаты исследований методами ИЛ и КВД гранулярных терригенных коллекторов пласта Ю1 на глубине порядка 2900 м. В каждой из привлеченных к обработке скважин (1, 2, 3 и 4) фактически задействованы по четыре точки (I, II, III и IV). Первые две точки (I и II) зарегистрированы в качестве ИЛ, а две другие точки соответственно в качестве начала регистрации КВД (III) и собственно результат обработки данных КВД (IV). Напомним, что точка III фактически является еще одной точкой ИЛ. Линии нормальной продуктивности проведены с учетом вышеописанных правил. Следует обратить внимание на то, что линия нормальной продуктивности для рассмотренных скважин проводится по максимальным (при той или иной депрессии) значениям продуктивности. На рис. 5б приведен график с линией нормального дебита, который, как уже было сказано выше, может быть автоматически построен по графику с линией нормальной продуктивности (см. рис. 5а). На графике дебитов четко выявляется максимум дебита. Положение этого максимума позволяет выявить два участка, на одном из которых с увеличением депрессии дебит возрастает, а на другом - уменьшается.

На рис. 7а по пласту Ю1 построена палетка продуктивностей в виде семейства зависимостей линии нормальной продуктивности от депрессии. Каждая линия этого семейства ранее была построена для этого же пласта Ю1 по скважинам 1-4 (см. рис. 5а и 6). Аналогичным образом строится палетка дебитов (рис. 7б). Палетки нормальных продуктивностей и дебитов полезны для взаимного контроля правильности проведения нормальных линий по той или иной скважине и дают возможность исправить ошибочные данные. На рис. 7 нанесена точка III, которая соответствует началу КВД по скважине 5 того же пласта Ю1. Само значение потенциальной продуктивности по КВД в скважине 5 не может быть использовано, так как полученная по стандартной обработке потенциальная продуктивность оказалась меньше значения в точке III. Если бы мы использовали только стандартную обработку, то в лучшем случае мы бы исключили результаты обработки КВД по скважине 5, то есть забраковали бы выезд на скважину. В худшем случае мы бы использовали ошибочные данные недовосстановленной кривой КВД. За счет привлечения комплексной обработки по скважине 5 получена характеристика изменения продуктивности от депрессии.

Особенности поставки системы «ГДИ-эффект» в варианте стандартной и комплексной обработки


Отметим, что в поставку системы входит обучение специалистов в Москве в течение 4 дней на материале заказчика. Для обучения целесообразно использовать материалы по 1-3 горизонтам, в 7-15 скважинах с 1-20 и более исследований (КВД, ИЛ, КВУ, свабирование) по каждой скважине. Во время обучения специалист не только овладевает техникой работы с системой, но, что особенно важно, получает содержательный результат обработки данных своего месторождения, который уточняет основные добывные параметры объекта на этапе разведки и разработки.

В настоящее время система работает в 40 организациях (81 рабочее место).


Литература


1. Определение продуктивности, дебита и проницаемости для неоднородного пласта по данным ГДИС, ГИС и керна. В. Н. Боганик, А. И. Медведев, А. Ю. Медведева, Н. А. Пестрикова. – НТВ «Каротажник» №3-4(116-117), 2004.

2. Определение забойного давления по уровневым замерам. Обработка комплекса данных ИК, КВД и КВУ. В. Н. Боганик, А. И. Медведев, Н. А. Пестрикова. – НТЖ «Технология ТЭК» № 1, 2004.

3. Какова оптимальная депрессия при эксплуатации. В. Н. Боганик, А. И. Медведев - ОАО «ЦГЭ», ООО «ГИС-ГДИ-эффект». А. Ю. Чикишев - ОАО «ТомскНИПИнефть» ВНК. – НТЖ «Технология ТЭК» № 2, 2004.

4. Определение скин-фактора. А. И. Медведев, В. Н. Боганик. – НТЖ «Геология, геофизика и разработка нефтяных месторождений» № 5, 2004.


а

б

Рис. 1. Система «ГДИ-эффект»:

а - стандартная, стандартная и комплексная обработки;

б - состав подсистем для стандартной обработки

а


б

Рис. 2. Закономерность изменения от депрессии: а – продуктивности, б – дебита жидкости

Рис. 3. Результаты стандартной (линия 1) и комплексной (линия 2) обработки индикаторной линии



Рис. 4. Нормальные линии продуктивности газовых скважин (10, 11, 12) по горизонту N. Линия продуктивности по скважине 13 до (I) и после (II) подбора пластового давления

а



б



Рис. 5. По скв. 1 зависимость от депрессии:

а- продуктивности и б - дебита жидкости







а б



в

Рис. 6. Фактические данные (точки I, II, III и IV) и линии нормальной продуктивности по скважинам: а – 2, б – 3, в - 4
а б









Рис. 7. По нефтяным скважинам 1-4 семейство зависимостей от депрессии а – продуктивности, б – дебита. По скважине 5 с использованием точки I определяются эти же зависимости методом интерполяции



© ООО «ГИС-ГДИ-эффект», 2005. Боганик В. Н., Медведев А. И., Пестрикова Н. А.