способ контроля за процессом обводнения газовых скважин

Формула изобретения

Способ контроля за процессом обводнения газовых скважин, включающий проведение стандартных газодинамических исследований газовых скважин на стационарных режимах фильтрации и определение коэффициентов фильтрационного сопротивления а и b, отличающийся тем, что проводят анализ динамики коэффициентов фильтрационного сопротивления а и b во времени и строят графики их изменения во времени, затем сравнивают значения коэффициентов фильтрационного сопротивления а и b с предыдущими и делают вывод о наличии пластовых вод в призабойной зоне пласта по скачкообразному увеличению значений коэффициентов фильтрационного сопротивления.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области нефтегазовой промышленности и может быть использовано при разработке газовых месторождений.

Известен способ контроля за процессом обводнения газовых скважин путем отбора проб жидкости на устье газовой скважины и проведения химического анализа данной пробы [1] [Рассохин Г.В., Леонтьев И.А., Петренко В.И., Белый Н. И. , Омесь С.П. Контроль за разработкой газовых и газоконденсатных месторождений. М., Недра, 1979 г., с.91-92].

Недостатком указанного способа является то, что отбор проб на устье газовой скважины сопровождается выпуском газа в атмосферу, а следовательно, безвозвратными потерями газа и загрязнением окружающей среды. Кроме того, определение только общей минерализации пластовых вод часто недостаточно для однозначного вывода о наличии пластовых вод в продукции газовых скважин и проведение химических анализов для определения концентрации редких элементов, например иода и брома, требует значительных материальных затрат.

Известен способ контроля за процессом обводнения газовых скважин путем проведения комплекса промыслово-геофизических исследований наблюдательных и добывающих газовых скважин [2] [Ермилов О.М., Чугунов Л.С., Ремизов В.В., Дмитриевский А. Н. Совершенствование систем разработки, добычи и подготовки газа на месторождениях Крайнего Севера. М., Наука, 1996 г., с.35].

Недостатком данного способа является дороговизна промыслово-геофизических исследований и невозможность проведения исследований на всем эксплуатационном фонде добывающих скважин по техническим причинам.

Известен способ контроля за процессом обводнения газовых скважин путем проведения стандартных газодинамических исследований газовых скважин на стационарных режимах фильтрации с применением малогабаритного устройства, состоящего из сепаратора, расходомера и емкости для сбора отсепарированных примесей [3] [А.И.Гриценко, З.С.Алиев, О.М.Ермилов, В.В.Ремизов, Г.А.Зотов. Руководство по исследованию скважин. - М.: Наука, 1995, с.499].

Недостатком данного способа является необходимость проведения химических анализов для определения природы отсепарированной жидкости. Кроме того, значения коэффициентов фильтрационного сопротивления а и b, которые получают в результате обработки стандартных газодинамических исследований газовых скважин на стационарных режимах фильтрации без анализа динамики этих коэффициентов во времени, не являются информативными с точки зрения поступления в залежь пластовых и подошвенных вод.

Задачей предлагаемого технического решения является создание способа контроля за процессом обводнения газовых скважин, минимизирующего эксплуатационные затраты и безвозвратные потери газа.

Технический результат достигается путем определения начала обводнения без проведения дорогостоящих гидрохимических и промыслово-геофизических методов исследования всего эксплуатационного фонда скважин.

Цель изобретения - осуществление контроля за процессом обводнения газовых скважин.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом способе контроля за процессом обводнения газовых скважин, включающем проведение стандартных газодинамических исследований газовых скважин на стационарных режимах фильтрации и определение коэффициентов фильтрационного сопротивления а и b, проводят анализ динамики коэффициентов фильтрационного сопротивления а и b во времени и строят графики их изменения во времени, затем сравнивают значения коэффициентов фильтрационного сопротивления а и b с предыдущими и делают вывод о наличии пластовых вод в призабойной зоне пласта по скачкообразному увеличению значений коэффициентов фильтрационного сопротивления.

Обычно для контроля за процессом обводнения газовых скважин на всех добывающих скважинах отбирают пробы жидкости на устье газовой скважины и проводят химический анализа данной пробы либо проводят комплекс промыслово-геофизических исследований наблюдательных и добывающих газовых скважин. В предлагаемом способе используются данные стандартных газодинамических исследований на стационарных режимах фильтрации.

Способ реализуется следующим образом.

Для установления технологических режимов эксплуатации добывающих газовых скважин проводят текущие стандартные газодинамические исследования на стационарных режимах фильтрации не реже двух раз в год [Правила разработки газовых и газоконденсатных месторождений. М.: Недра, 1971, с.57]. Текущие стандартные газодинамические исследования на стационарных режимах фильтрации определяют изменение забойного и устьевого давлений и температур от дебита скважин. После проведения каждого исследования рассчитывают коэффициенты фильтрационного сопротивления а и b [Инструкция по комплексному исследованию газовых и газоконденсатных пластов и скважин. Под ред. Г.А.Зотова, З.С. Алиева. - М.: Недра, 1980, с.116-118]. По каждой скважине строят зависимости изменения коэффициентов фильтрационного сопротивления а и b во времени. После начала поступления пластовых вод в призабойную зону пласта добывающей газовой скважины начинается разрушение цемента пласта - коллектора, следствием чего является вынос песчаника из призабойной зоны пласта на забой скважины, в результате чего происходит резкое увеличение фильтрационного сопротивления, что фиксируется скачкообразным увеличением значений коэффициентов фильтрационного сопротивления а и b по сравнению с предыдущим исследованием.

На фиг. 1, 2 показано изменение во времени коэффициентов фильтрационного сопротивления а и b по скважинам 405, 403 месторождения Медвежье.

Пример конкретной реализации

Газовое месторождение Медвежье эксплуатируется 305 добывающими скважинами. Способ контроля за процессом обводнения газовых скважин опробирован на скважинах 405, 403 месторождения Медвежье. До 1996 года в продукции скважин не наблюдалось примеси подошвенных вод и механических примесей, т.е. состояние призабойной зоны пласта было устойчивым, о чем свидетельствуют практически неизменные значения коэффициентов фильтрационного сопротивления а и b (фиг. 1, 2). Скачкообразное изменение значений коэффициентов фильтрационного сопротивления а (фиг. 1) и b (фиг. 2) произошло в 1996 году, на основании чего было сделано предположение о поступлении подошвенных вод в призабойную зону и забой этих скважин. Были отобраны пробы на устье этих скважин и проведен химический анализ взятых проб, который показал наличие ионов брома и иода в продукции скважин, то есть подтвердил предположение о поступлении подошвенных вод в призабойную зону и забой этих скважин. Анализ значений коэффициентов фильтрационного сопротивления а и b проводят по всему фонду добывающих скважин и по результатам анализа определяют конкретные скважины, на которых необходимо отобрать пробы на устье скважин и провести химический анализ данной пробы либо провести исследование промыслово-геофизическими методами.

Таким образом, в предлагаемом способе используются стандартные газодинамические исследования на стационарных режимах фильтрации для определения обводнения. Применение предлагаемого способа позволяет отказаться от проведения дорогостоящих гидрохимических анализов по всему эксплуатационному фонду скважин, гидрохимические анализы на наличие ионов брома и иода проводятся только на скважинах, обводнение которых зафиксировано предлагаемым способом, что позволяет снизить эксплуатационные расходы по контролю за разработкой, безвозвратные потери газа и уменьшить загрязнение окружающей среды.

Источники информации

1. Рассохин Г.В., Леонтьев И.А., Петренко В.И., Белый Н.И., Омесь С.П. Контроль за разработкой газовых и газоконденсатных месторождений. М., Недра, 1979 г., с.91-92.

2. Ермилов О.М., Чугунов Л.С., Ремизов В.В., Дмитриевский А.Н. Совершенствование систем разработки, добычи и подготовки газа на месторождениях Крайнего Севера. М., Наука, 1996 г., с.35.

3. А. И.Гриценко, З.С.Алиев, О.М.Ермилов, В.В.Ремизов, Г.А.Зотов. Руководство по исследованию скважин. - М.: Наука, 1995, с.499 (прототип).