АППАРАТУРА И МЕТОДИКА ФИЛЬТРАЦИОННЫХ ВОЛН ДАВЛЕНИЯ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕФТЯНЫХ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СКВАЖИН ОБОРУДОВАННЫХ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ ЦЕНТРОБЕЖНЫМИ НАСОСАМИ
ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1.МЕТОД ФИЛЬТРАЦИОННЫХ ВОЛН ДАВЛЕНИЯ 5
1.1. Проведение промысловых гидродинамических исследований методом
ФВД 6
1.2. Модели фильтрации жидкости в пористых средах 7
1.3. Инженерные формулы расчета ФПП по методу ФВД для классической
модели фильтрации Щелкачева В.Н 11
ГЛАВА 2. ЭКСПЛУАТАЦИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ СКВАЖИН 15
2.1. Нагнетательные и эксплуатационные фонтанирующие скважины 17
2.1.1. Аппаратура для промысловых гидродинамических исследований...19
2.2. Эксплуатационные скважины, оборудованные электрическими
центробежными насосами 25
2.2.1. Методика и аппаратура для скважины № 18334 Центрально -
Азнакаевской площади 29
2.2.2. Методика и аппаратура для скважины № 2385 месторождения
«Сурнутнефть» 36
2.2.3. Методика и аппаратура для скважин № 6272 месторождения
«Лангепазнефтегаз» и скважин № 4810, 708 месторождения «Прикамнефть» 42
ГЛАВА 3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА И ИНТЕРПРИТАЦИЯ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ 48
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 53
ЛИТЕРАТУРА
Метод фильтрационных волн давления (ФВД) как гидродинамический промысловый метод исследования флюидонасыщенных пластов и скважин известен давно. [3, 4]. Свое непосредственное развитие, как в области теории, так и в области программно - аппаратных разработок метод ФВД получил в конце прошлого столетия в Казанском государственном университете на механико - математическом и физическом факультетах при выполнении совместных договорных работ с объединением «Татнефть». Группа ученых КГУ на базе новейших достижений в области электроники и вычислительной техники разработала методику проведения промысловых работ, программно¬аппаратный комплекс и методику интерпретации результатов промысловых гидродинамических исследований. На базе полученной информации строились постоянные действующие модели (ПДМ) исследуемых объектов - участков разрабатываемого нефтяного пласта. Конечной целью подобных исследований было повышение нефтеотдачи этих участков нефтяного месторождения.
Одной из важных и трудоемких задач в оптимизации гидродинамического режима выработки пласта и оценки эффективности методов воздействия на пласт является контроль состояния призабойной зоны скважин. Особенно это относится к тем случаям, когда интересуют значения гидродинамических параметров системы "пласт-скважина" на первых десятках метров от забоя. [7].
По типу оборудования все скважины делятся на три основных класса: это нагнетательные, эксплуатационные и пьезометрические. В свою очередь эксплуатационные скважины, в зависимости от способа подъема жидкости подразделяются на фонтанные, газлифтные и насосные. На данном этапе методика ФВД полностью отработана и применяется на практике для нагнетательных и эксплуатационных фонтанирующих скважин. Для скважин оборудованных насосами, как ЭЦН, так и ШГН, метод самопрослушивания с помощью высокочастотных фильтрационных волн давления находится в стадии отработки методики, как в области промысловых исследований, так и в области обработки полученного экспериментального материала и его интерпретации.
Основная проблема заключается в способе задания возмущающих колебаний и регистрации данных, так как, разработанная методика проведения промысловых работ, программно-аппаратный комплекс и методика интерпретации результатов для нагнетательных и эксплуатационных скважин принципиально не подходит для исследования скважин с ЭЦН и ШГН. Для её решения были проведены ряд натурных экспериментов, с различными способами задания возмущений и регистрации зависимостей дебита и давления от времени. Была подобрана и апробирована необходимая задающая и регистрирующая аппаратура. Задача усложнялась тем, что в рамках современных условий в газо-нефтедобывающей промышленности, исследование эксплуатационных скважин предполагается без их остановки.
Целью исследований ставилось: создание и отработка методики ФВД для самопрослушивания эксплуатационных скважин, оборудованных ЭЦН, без остановки процесса добычи.
Что предполагало решение следующих задач:
- реализация задания периодических колебаний дебита (и давления) в скважинах с ЭЦН;
- подборка измерительной и регистрирующей аппаратуры для проведения промысловых исследований;
- создание методики для обработки материала промысловых
исследований скважин с ЭЦН;
- математическая обработка и интерпретация натурных экспериментов.
В ходе выполнения дипломной работы:
1. Изучена методика задания режима работы ЭЦН путем частотного регулирования;
2. Освоены основные положения работы частотных преобразователей;
3. Проведены анализы натурных экспериментов по самопрослушиванию методом ФВД скважин с ЭЦН, в ходе которых были решены такие задачи как:
- реализация задания периодических колебаний дебита (и давления) в скважинах с ЭЦН;
- подборка измерительной и регистрирующей аппаратуры для проведения промысловых исследований;
- создание методики для обработки материала промысловых исследований скважин с ЭЦН;
4. Проведена математическая обработка и интерпретация натурных экспериментов;
Так же в заключении стоит выделить, что метод гидродинамических исследований без остановки скважин (метод ФВД) является новым методом ГДИС, который находится в стадии отработки, однако исходя из полученных экспериментальных данных мы пришли к выводу, что метод является применимым к задачам ГДИ.
1. Овчинников М.Н. Интерпретация результатов исследований пластов методом фильтрационных волн давления. Казань, ЗАО «Новое знание», 2003, 84с.
2. Молокович Ю.М., Непримеров Н.Н., Пикуза В.И., Штанин А.В. Релаксационная фильтрация. Казань, Изд-во Казанского университета, 1980, 136с.
3. Бузинов С.Н., Умрихин И.Д. Исследование нефтяных и газовых скважин и пластов. М., Недра, 1984, 265с.
4. Гаврилов А.Г., Марданшин А.Н., Овчинников М.Н., Штанин А.В. Исследования призабойной зоны скважины методом высокочастотного фильтрационного зондирования.
5. Одиванов В.Л. Исследование пластов методом фильтрационных волн давления с использованием автоматизированных систем управления экспериментом / В.Л. Одиванов, М.Н. Овчинников, А.Г. Гаврилов. - Казань: Изд-во КГУ, 2009. - 140с.
6. Одиванов В.Л., Гаврилов А.Г., Овчинников М.Н. Автоматизация исследований флюидонасыщенных пластов методом волн давления // Учён. Зап. Казан. ун-та. Сер. Физ. - матем. Науки.- 2010.-Т. 152, кн.1.- С.73-79.
7. Гаврилов А.Г. Исследование системы «пласт-скважина» методом высокочастотных фильтрационных волн давления. Диссертация на соискание ученой степени к.ф.-м.н. КГУ, 2007.
8. Владимиров В.С. Уравнения математической физики.- М.: Наука, 1981.-512с.
9. Гаврилов А.Г.,Штанин А.В. Гидродинамический метод фильтрационных волн давления для исследования призабойной зоны скважин. // Сб. Некоторые вопросы контроля разработки нефтяного месторождения.-ПК физфака КГУ.-Казань.-2006.-С.27-39.
10. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М., «Наука»,1978г.
11. Одиванов В.Л. Распределенный программно-аппаратный комплекс для систем мониторинга и управления технологическими процессами / В.Л. Одиванов, А.В. Семенов // Приборы. - 2007. - №8 - С.35-45.
12. Мулица С. И., Шубенок Ю. И. Способ гидродинамических исследований нефтяных скважин, оборудованных электроцентробежными насосами с преобразователем частоты тока [Электронный ресурс]- режим доступа:
http: //www.findpatent.ru/patent/247/2475640. html
13. [Электронный ресурс]- режим доступа: http://www.chastotnik.info/
14.Одиванов В. Л. Способы и средства контроля гидродинамических параметров нефтеводонасыщенных пластов с использованием фильтрационных волн давления.-2011.