книги / Промысловый контроль и регулирование разработки месторождений углеводородов. Ч. 1

сложной структурой потока. Некоторые из явлений, обусловливающие его неоднородность:

сегрегация флюидов вследствие разницы плотностей;

различие в фазовых скоростях, зависящее от угла наклона ствола скважины;

различие в фазовых скоростях, зависящее от угла наклона ствола скважины;

рециркуляцияболеетяжелойфазыпрималыхдебитах ит.д.

Рис. 2.87. ГИС, выполненные в горизонтальной скважине и использованные для построения структурной модели прискважинного

пространства и определения геофизических свойств пластов

Интерпретация данных, получаемых с помощью традиционных приборов ПГИ, предполагает использование осредненных по сечению ствола характеристик потока (скорость, плотность, обводненность и т.д.), что приводит к значительной ошибке в расчете общего и пофазового дебита в скважинах данного типа. Предлагаемая методика интерпретации для данных условий подразумевает использование приборов ПГИ с количеством сенсоров, достаточным для регистрации неоднородностей потока (на-

пример, Flow Scanner). Особенностью прибора Flow Scanner (FSI)

181

является наличие ряда расходомеров и датчиков состава, распределенных равномерно по вертикальной оси ствола и позволяющих учитывать различный характер течения.

Результатом интерпретации является количественное определение дебита по трем фазам (вода/нефть/газ) независимо от траектории скважины и установившегося режима течения, а также достоверное обнаружение мест поступления интересующего нас флюида в скважину даже в небольших количествах

(рис. 2.88).

Рис. 2.88. Основные режимы течения в системе «жидкость-газ» в горизонтальной скважине

Помимо количественной оценки дебита газа присутствует возможность определения источника его поступления в скважину. Иными словами, является ли регистрируемый газ свободным или же образовался в результате разгазации нефти. Кроме того, некоторые из задач, которые может решить интерпретация ПГИ, включают:

расчет индикаторной диаграммы для отдельных пластов (IPR) при записи ПГИ на нескольких режимах работы скважины (при однофазном потоке из отдельно взятого пласта);

уточнение профиля проницаемости на основе дополнительного привлечения данных ГИС открытого ствола и испытания скважин;

182

определение давления насыщения/начала конденсации по данным датчиков состава;

определение плотности флюида в вертикальных и на- клонно-направленных скважинах по данным манометрии в остановленной скважине;

анализ работы скважины с целью оптимизации ее заканчивания и режима эксплуатации;

оценка технического состояния ствола скважины посредством кавернометрии, термометрии и расходометрии;

обнаружение заколонных и межпластовых перетоков при помощи комплексного анализа данных термометрии и расходометрии;

оценка эффективности проведенного ГРП/РИР (ПГИ до

ипосле проведения работ).

В горизонтальной и наклонно-направленных скважинах характер потока зависит от величины зенитного угла. Наличие ряда расходомеров и датчиков состава, равномерно покрывающих сечение ствола скважины, позволяет достоверно дифференцировать скорость и состав потока (рис. 2.89).

Рис. 2.89. Характер потока в горизонтальной и наклонно-направленных скважинах

183

Полученные данные используются для прямого расчета дебита каждой из фаз (вода, нефть, газ) без необходимости привлечения корреляций, учитывающих эффект проскальзывания, что значительно повышает точность расчетов. Типичная программа исследований ПГИ включает в себя несколько проходов вниз/вверх на различных скоростях, что позволяет произвести калибровку расходомеров в забойных условиях и использовать для интерпретации данные, осредненные по нескольким проходам, что также повышает точность расчетов дебита и ведет к снижению статистической ошибки измерений. Использование специализированных алгоритмов, рассчитывающих распределение фаз и скоростей по вертикальной оси ствола скважины, позволяет при необходимости производить корректировку показаний сенсоров (в том числе показаний датчиков состава, подверженных эффекту налипания грязи/механических частиц). Упомянутые выше факторы позволяют быть уверенными в качестве и достоверности данных, используемых для интерпретации.

На рис. 2.90 представлена интерпретация данных комплекса FSI, которая позволила выявить источник поступления воды в горизонтальной скважине. Установка глухой пробки, основанная на полученных данных, позволила значительно уменьшить дебит воды иувеличить дебит нефти на 200 м3/сут. Также, несмотря на высокий уровень обводненности (85 %), количественно определен дебит воды, нефтиигазаизкаждого интервалаперфорации.

Определение многофазного профиля притока в вертикальных и субвертикальных скважинах по данным PS Platform.

Основными особенностями многофазного потока в условиях вертикальных и субвертикальных скважин являются различие в скоростях фаз, низкоконтрастный профиль скорости и относительно равномерное распределение фаз в колонне.

Одним из самых важных параметров, определяющих характер режима течения, является угол наклона скважины, влияющий на ширину зоны смешения фаз: в строго вертикальных скважинах зона смешения занимает все сечение колонны, полностью исчезая в горизонтальной секции.

184

бор корреляций, зависящих от разницы плотностей, объемного содержания фаз, угла наклона скважины и т.д. Точность корреляций, а также условия их применимости могут варьироваться в широких пределах, поэтому выбор подходящей модели проскальзывания является важным аспектом интерпретации, от которого зависит точность получаемых результатов. Стоит также отметить наличие моделей, позволяющих при определенных условиях рассчитывать дебит фаз, используя только показания электрических и оптических датчиков состава.

Рис. 2.91. Режимы течения в скважинах с различными углами наклона

Некоторые из задач, которые также возможно решить в ходе интерпретацииПГИввертикальныхисубвертикальныхскважинах:

расчет индикаторной диаграммы для отдельных пластов (IPR) при записи ПГИ на нескольких режимах работы скважины (при однофазном потоке из отдельно взятого пласта);

уточнение профиля проницаемости на основе дополнительного привлечения данных ГИС открытого ствола и испытания скважин;

определение плотности флюида в вертикальных и на- клонно-направленных скважинах по данным манометрии;

186

оценка технического состояния ствола скважины посредством кавернометрии, термометрии и расходометрии;

обнаружение заколонных и межпластовых перетоков при помощикомплексногоанализаданныхтермометрииирасходометрии;

анализ работы скважины с целью оптимизации ее заканчивания и режима эксплуатации;

оценка эффективности проведенного ГРП/РИР (ПГИ до

ипосле проведения работ).

На рис. 2.92 представлена интерпретация ПГИ, которая позволила определить вклад каждого интервала перфорации в трехфазном потоке: незначительный приток нефти и воды из нижнего интервала перфорации (А); основной приток воды, нефти и газа из верхней половины среднего интервала перфорации (В); безводный притокнефтиигазаизверхнегоинтервалаперфорации(С).

Определение содержания фаз в потоке по данным кисло- род-углеродного каротажа (RST-TPHL). Анализ TPHL включа-

ет в себя обработку и интерпретацию данных прибора RST, записанного в обсадной колонне в режиме IC (кислород-углеродного каротажа и спектроскопии) (рис. 2.93).

Проведение исследований с помощью прибора ИНГК-С является, как правило, специальным методом промысловой геофизики и позволяет решить задачу по определению состава потока в сложных скважинных условиях, где применение стандартных датчиков состава (электрических, оптических) не позволяет выполнить достоверную оценку процентного содержания фаз в потоке. Использование ИНГК-С является целесообразным в скважинах, где большая часть потока течет за колонной и не может быть исследована стандартной аппаратурой ПГИ. Наличие в скважине высоковязкой/высокопарафинистой нефти, которая может налипать на элементы датчиков состава и искажать их измерения, или водо-нефтяных эмульсий также является показанием к применению радиоактивных методов ПГИ.

Результатом обработки данных TPHL являются кривые процентного содержания воды, нефти и газа в потоке, которые в дальнейшем могут быть использованы совместно с данными механической расхо-

187

дометрии для выполнения количественной интерпретации профиля исоставапритока. Вслучаекомплексированияпоказанийаппаратуры ПГИ и ИНГК-С возможна оценка потока, текущего за колонной, что позволяет выполнять более точный расчет и предоставлять более качественнуюинтерпретациюданныхПГИ.

Рис. 2.92. Результаты интерпретации ПГИ

188

Обработка включает те же этапы, что и стандартный С/О- каротаж: коррекция измеренных спектров ГИНР и ГИРЗ с использованием результатов эталонировки прибора, увязка по глубине и осреднение повторных записей (проходов) прибора для улучшения статистики измерений. Для расчета процентного содержания газа используется соотношение скоростей счета спектров ГИНР на ближнем и дальнем детекторах, а для расчета содержания воды и нефти в потоке применяется соотношение С/О, скорректированное на содержание газа в колонне, и специальная палетка, изображённая на рис. 2.94. Для минимизации влияния разреза на показания ИНГК-С на вход обработчика подаются кривые литологии, рассчитанные в ELAN, и пористость.

190