Влияние профиля горизонтального участка ствола на величины пластового и забойного давлений и на обработки результатов исследования скважин на стационарных режимах фильтрации.

Принципиально важное значение для определения забойного давления с приемлемой точностью имеет профиль горизонтального ствола. Для избежания возможного накопления остатков бурового раствора, влаги и конденсата желательно иметь не абсолютно горизонтальный профиль, а наклонный профиль от подошвы газоносного пласта к кровле, начиная от перехода с вертикального положения ствола к горизонтальному, как показано на рисунке.

Выбранная конструкция горизонтального ствола, то есть соотношение длин и диаметров обсадной колонны и фонтанных труб позволяет обеспечить уменьшение или увеличение забойного давления по горизонтальному стволу от места перехода с вертикального положения к горизонтальному до торца горизонтального ствола. Диапазон изменения забойного давления вдоль горизонтального ствола зависит от длины и диаметра труб и от дебита скважины. Существенное изменение забойного давления по горизонтальному стволу на отдельных режимах создает методические трудности при обработке результатов исследования, а в ряде случаев исключает возможность обработки данных исследования горизонтальной скважины методом установившихся отборов.

Забойное давление у торца горизонтальной скважины с большим и со средним радиусами кривизны и без фонтанных труб в горизонтальной части ствола (см. рисунок 6.3б) с приемлемой точностью можно определить по формуле:

, (6.18)

где Р_зт — забойное давление у торца горизонтальной скважины, МПа; S – безразмерный параметр определяемый по формуле (6.9). Значения параметров и расшифрованы в предыдущем пункте. Параметр , связанный с потерями на трение на горизонтальном участке ствола определяется по формуле:

, (6.19)

При наклонном профиле горизонтальной части ствола, (вследствие технологии бурения) начиная от вертикального положения, к подошве газоносного пласта, параметр q_г по горизонтальной части ствола определяется по формуле:

, (6.20)

l_г — коэффициент гидравлического сопротивления горизонтальной части ствола.

На результаты исследования горизонтальных скважин на стационарных режимах фильтрации влияют следующие факторы, присущие конструктивным особенностям таких скважин:

-длительность стабилизации забойного давления и дебита на режимах,

-переменность забойного давления по длине горизонтального ствола при сравнительно больших дебитах скважин и длинах горизонтального ствола, что затрудняет точность определения производительности таких скважин и параметров пласта по результатам их исследования.

-асимметричностью расположения горизонтального ствола по толщине пласта и относительно контуров питания по геологическим и технологическим причинам.

-отсутствие математически доказанного радиуса контура питания R_к, связанного с формой зоны дренирования и полнотой вскрытия вдоль или поперек удельную площадь приходящейся на долю исследуемой скважины.

-степень участия в притоке газа к горизонтальному стволу, связанная с вскрытием каждого пропластка и их емкостными и фильтрационными свойствами, а также удельными запасами газа в них.

-различие законов фильтрации по длине горизонтального ствола в зависимости от потерь давления на горизонтальном участке скважины при наличии и отсутствии фонтанных труб на этом участке и конструкцией этих труб.

- величина пластового давления используемая при обработке результатов исследования и зависящая от расположения горизонтального ствола по толщине, высоты этажа газоносности, фильтрационных свойств вскрываемого пласта (пропластков) и параметра анизотропии.

-точность определения забойного давления с учетом амплитуды колебания по вертикали горизонтального ствола и профиля вскрытия скважиной при имеющейся последовательности залегания пропластков с различными фильтрационными свойствами.

Возможность и точность определения коэффициентов фильтрационного сопротивления и соответственно параметров пласта по данным исследования горизонтальных газовых скважин на стационарных режимах фильтрации существенно зависят от используемой при этом величины забойного давления. Как уже отмечалось выше при освоении газовых месторождении горизонтальными скважинами вопрос о постоянстве величины забойного давления становится принципиальным, так как длина фильтра (перфорированной части) горизонтальных скважин не зависит от толщины пласта и составляет от нескольких сот метров до несколько тысяч метров.

На распределение давления по длине горизонтального ствола влияют:

диаметр и длина горизонтального ствола и фонтанных труб;

состав и свойства добываемой продукции;

производительность скважины и др.

Как правило, горизонтальные скважины имеют по сравнению с вертикальными большую производительность. Поэтому даже в скважинах, не оборудованных фонтанными трубами, потери давления в горизонтальной части ствола могут быть весьма существенными.

Влияние потерь давления в горизонтальной части ствола на интерпретацию результатов исследования будет существенным, особенно при незначительной депрессии на пласт в скважинах с высокой производительностью. В таких случаях потери давления в стволе будут сопоставимы с величиной депрессии на пласт и значение Р_з будет переменным вдоль горизонтального ствола.

При определении коэффициента проницаемости необходимо в качестве забойного давления для данного фрагмента геолого-математической модели и отсутствии НКТ в горизонтальном участке принимать давление у начала горизонтального ствола.

при параболическом характере изменения толщины пласта перпендикулярного к горизонтальному стволу в зоне R_с£ h(R) £h/2 и постоянном значении h(R) за пределами этой зоны в пределах h/2£ h(R) £R_к h(R)=h/2=const, дебит горизонтальной скважины определяется по формуле:

(5.1)

где (5.2)

(5.3)

где и (5.4)

Для определения проницаемости пласта k по данным исследования на стационарных режимах фильтрации с использованием формулы (5.1) необходимо полученные результаты обработать в координатах DР² и DР²/Q от Q. Из графической зависимости между DР²/Q от Q определить коэффициенты фильтрационного сопротивления и . Далее по известному значению коэффициента и геометрических параметров зоны дренирования R_c, R_к, h₁ и L_гор определяют проницаемость пласта: