Центральной задачей МРСТ как правило является нахождение базовых параметров диффузионной модели: пластовое давление , скин-фактор , гидропроводность и пьезопроводность .Но в ряде случаев, когда часть базовых параметров заранее известна, то МРСТ помогает оценить специфические параметры диффузионной модели, такие как длину трещины, эффективную длину горизонтального ствола, тип границы и т.д. Двухрежимный Стационарный Степ-Тест (2ССТ)
Двухрежимный стационарный тест представляет собой замер забойного давления на двух режимах работы скважины с постоянными дебитами и (см. рис. 1) с достаточно длительным временем работы на каждом режиме, которые обеспечивают выход на стабилизированный режим эксплуатации, характеризующийся постоянной (или примерно постоянной) продуктивностью : LaTeX Math Block |
---|
| J = \frac{q_{t1}}{p_e - p_{wf1}} = \frac{q_{t2}}{p_e - p_{wf2}} |
При этом тест должен быть достаточно коротким, чтобы пластовое давление за время теста не успело сильно измениться: LaTeX Math Block |
---|
anchor | pe1_pe2 |
---|
alignment | left |
---|
| p_e = p_e(\Delta t_1) = p_e(\Delta t_2) |
Замер забойного давления производится в конце каждого режима и разница в показаниях будет отражает реакцию пласта на смену режима эксплуатации с на (см. рис. 1).
Image Modified | Рис 1. Схема двух-режимного стационарного теста (2ССТ) |
Выбор времени работы на каждом режиме является критическим элементом планирования теста и может осуществляться как за счет практических наблюдений по данному месторождению, так и методами диффузионного анализа (СГДИ - Односкважинные ГДИ), если проводились соотвествующие тесты.
Результатом интерпретации является оценка текущего пластового давления на контуре питания: LaTeX Math Block |
---|
| p_e = \frac{q_{t1} p_{wf2} - q_{t2} p_{wf1}}{q_{t1} - q_{t2}} |
и значение продуктивности на момент проведения теста: LaTeX Math Block |
---|
| J = \frac{q_{t1} - q_{t2}}{p_{wf2} - p_{wf1}} |
Этот тест является полезным для случаев, когда возможности измерения давления в скважине ограничены. Этот тест требует всего два замера давления в конце каждого режима. Двухрежимный Нестационарный Степ-Тест (2НСТ)
Двухрежимный стационарный тест представляет собой непрерывную запись забойного давления от времени после смены режима работы скважины с на ( см. рис. 2).Image Modified | Рис 2. Схема двух-режимного нестационарного теста (2НСТ) - исправить рисунок |
Обозначим время работы скважины на предыдущем режиме через и привяжем отсчет времени к смене режима с на .Тогда забойное давление на момент смены режима может быть представлено как (см. LaTeX Math Block Reference |
---|
anchor | pwf |
---|
page | 1DR pressure diffusion of low-compressibility fluid |
---|
| ): LaTeX Math Block |
---|
| p_{wf}(t=0) = p_e + \frac{q_{t1}}{4 \pi \sigma} \, \bigg[ - 2S + F \bigg( - \frac{r_w^2}{4 \chi T} \bigg) \bigg] |
Смена дебита с на для линейных режимов диффузии может быть представлена (в силу справедливости принципа суперпозиции во времени) как запуск в момент времени второй скважины с дебитом : LaTeX Math Block |
---|
| p_{wf}(t) = p_e + \frac{q_{t1}}{4 \pi \sigma} \, \bigg[ - 2S + F \bigg( - \frac{r_w^2}{4 \chi (T + t)} \bigg) \bigg] + \frac{q_{t2}-q_{t1}}{4 \pi \sigma} \, \bigg[ - 2S + F \bigg( - \frac{r_w^2}{4 \chi t} \bigg) \bigg] |
или LaTeX Math Block |
---|
| p_{wf}(t) = p_e + \frac{q_{t1}}{4 \pi \sigma} \, \bigg[ F \bigg( - \frac{r_w^2}{4 \chi (T+t)} \bigg) - F \bigg( - \frac{r_w^2}{4 \chi t} \bigg) \bigg] + \frac{q_{t2}}{4 \pi \sigma} \, \bigg[ - 2S + F \bigg( - \frac{r_w^2}{4 \chi t} \bigg) \bigg] |
Здесь предполагается, что скин-фактор на обоих режимах одинаковый, хотя на практике встречаются ситуации, когда скин-фактор зависит от приложенной депрессии (см.
LaTeX Math Block Reference |
---|
anchor | k_nablap |
---|
page | Non-linear single-phase pressure diffusion @model |
---|
| ) и для них нижеприведенные методы экспресс-анализа неприменимы.
Отсюда несложными преобразованиями можно получить следующую форму уравнений: LaTeX Math Block |
---|
| p_e = p_{wf}(0) - \frac{q_{t1}}{4 \pi \sigma} \, \bigg[ - 2S + F \bigg( - \frac{r_w^2}{4 \chi T} \bigg) \bigg] |
LaTeX Math Block |
---|
anchor | pwf1pwf2 |
---|
alignment | left |
---|
| 4 \pi \sigma ( p_{wf}(0) - p_{wf}(t) ) = 2S(q_{t1}-q_{t2})
- q_{t1} \, F \bigg( - \frac{r_w^2}{4 \chi (T+t)} \bigg)
+ q_{t2} \, F \bigg( - \frac{r_w^2}{4 \chi t} \bigg) |
Уравнение LaTeX Math Block Reference |
---|
| является расчетной формулой для пластового давления , когда все остальные параметры диффузионной модели определены.Уравнение LaTeX Math Block Reference |
---|
| связывает отклик давления на смену режима работы скважины с параметрами скважины и пласта.Структура функции такова, что они медленно зависят от аргумента (как правило логарифмически), и, следовательно, разность забойных давлений после смены режима в меньшей степени зависит от неточностей в оценке пьезопроводности (по сравнению с влиянием скин-фактора и гидропроводности , которое весьма велико) и которую можно рассчитать по усредненным данным РИГИС и весьма приближенной оценке текущей насыщенности пласта (см. LaTeX Math Block Reference |
---|
anchor | chi |
---|
page | Linear Perrine multi-phase diffusion @model |
---|
| ).Тогда уравнение LaTeX Math Block Reference |
---|
| можно переписать как LaTeX Math Block |
---|
| \frac{q_{t1}}{q_{t1}-q_{t2}} \, F \bigg( - \frac{r_w^2}{4 \chi (T+t)} \bigg)
- \frac{q_{t2}}{q_{t1}-q_{t2}} \, F \bigg( - \frac{r_w^2}{4 \chi t} \bigg)
= \frac{4 \pi \sigma}{q_{t1}-q_{t2}} \big( p_{wf}(t) - p_{wf}(0) \big) + 2S
|
и произвести простую МНК-регрессию между временными функциями LaTeX Math Inline |
---|
body | \frac{q_{t1}}{q_{t1}-q_{t2}} \, F \bigg( - \frac{r_w^2}{4 \chi (T+t)} \bigg) - \frac{q_{t2}}{q_{t1}-q_{t2}} \, F \bigg( - \frac{r_w^2}{4 \chi t} \bigg) |
---|
| и LaTeX Math Inline |
---|
body | p_{wf}(t) - p_{wf}(0) |
---|
| , откуда находятся коэффициенты регрессии и LaTeX Math Inline |
---|
body | \frac{4 \pi \sigma}{q_{t1}-q_{t2}} |
---|
| , а следовательно скин-фактор и гидропроводность . После чего можно определить пластовое давление по формуле LaTeX Math Block Reference |
---|
| .Этот тест весьма популярен при исследованиях транзиента после останова скважины, которая к моменту исследования находилась в длительной эксплуатации с постоянным (или почти постоянным) дебитом. Под "длительной" понимается время, превыщающее время самого исследования после останова: .Это условие, по-сути, обеспечивает затухание вклада от ее истории в ранние времена и помогает производить корректную интерпретацию даже если история скважины до момента времени была неизвестна, либо не была достоверной.Однако на практике выбор очень длинных также не рекомендуется, если скважина не является одиночной на участке.За длительное время она неизбежно вступает в интерференцию с соседними скважинами, динамика давления подвергается влиянию соседей и интерпретация показаний давления на основе односквжаинной диффузионной модели может привезти к ошибочным результатам. С логистической точки зрения, полевому инженеру необходимо прибыть на устье скважины, спустить манометр в работающей скважине, произвести остановку скважины и по истечении запланированного времени достать прибор на поверхность. Если же скважина оборудована перманентным датчиком давления, то необходимо остановить скважину на время , чем период предыдущей работы скважины с постоянным дебитом и проинтепрпретировать динамику давления после останова вышеуказанным методом.
Хорнер тест Тест Хорнера относится к частному случаю двухрежимного нестационарного теста (2НТ), при котором скважину после длительной эксплуатации с постоянным дебитом в течении времени отключают и регистрируют динамику забойного давления , где отсечет времени ведется с момента остановки скважины. То есть по сути это это 2НТ с (см. рисунок 3).
Image Modified | Рис 3. Схема Хорнер-теста - исправить рисунок |
Из формулы LaTeX Math Block Reference |
---|
| при следует: LaTeX Math Block |
---|
| p_{wf}(t) = p_e - \frac{q_t}{4 \pi \sigma} \, \bigg[ F \bigg( - \frac{r_w^2}{4 \chi (t - T)} \bigg) - F \bigg( - \frac{r_w^2}{4 \chi t} \bigg) \bigg] |
Отсюда следует что транзиент давления на остановке не содержит сведения о скин-факторе. Если однородный пласт полностью вскрыт вертикальной скважиной без трещин и на временах порядка времени наблюдения граница не достигается, то диффузия происходит в режиме IARF и LaTeX Math Inline |
---|
body | F(z) \sim \gamma + \ln(-z) |
---|
| , откуда: LaTeX Math Block |
---|
| p_{wf}(t) = p_e - \frac{q_t}{4 \pi \sigma} \, \bigg[ \gamma + \ln \bigg( - \frac{r_w^2}{4 \chi (t - T)} \bigg) - \gamma - \ln \bigg( - \frac{r_w^2}{4 \chi t} \bigg) \bigg] = p_e - \frac{q_t}{4 \pi \sigma} \, \ln \frac{t}{t-T} |
Отсюда видно, что в этом режиме течения влияние пьезопроводности на динамику давления Хорнер-теста полностью отсутствует и с помощью простого Hint |
---|
0 | МНК |
---|
1 | Метод Наименьших Квадратов |
---|
| в координатах LaTeX Math Inline |
---|
body | \{ p_{wf}, \, \ln \frac{t}{t-T} \} |
---|
| легко находится пластовое давление на начало теста и гидропроводность пласта . Хорнер-тест является ярким примером того, как мультирежимный тест позволяет свести сложную задачу анализа транзиента и неоднозначного поиска в трехмерном пространстве LaTeX Math Inline |
---|
body | \{ p_e, \, S, \, \sigma \} |
---|
| к последовательности простых прямых вычислительных процедур с однозначным результатом.
Трехрежимный нестационарный тест (3НТ)
Image Modified | Рис 4. Схема трех-режимного нестационарного теста (3НТ) |
LaTeX Math Block |
---|
host | Confluence:7153649647 |
---|
| \begin{cases}
p_{wf1} = p_i + \frac{q_1 B}{4\pi \sigma}[-2S + \gamma + \ln{\frac{r^2_w}{4 \chi \Delta t_1}}] \\
p_{wf2} = p_i + \frac{q_1 B}{4\pi\sigma}[-2S + \gamma +\ln{\frac{r^2_w}{4\chi(\Delta t_1 + \Delta t_2)}}] + \frac{(q_2 - q_1)B}{4 \pi\sigma} [-2S + \gamma + \ln{\frac{r^2_w}{4\chi\Delta t_2}}] \\
p_{wf3} = p_i + \frac{q_1 B}{4 \pi \sigma}[-2S + \gamma + \ln{\frac{r^2_w}{4\chi (\Delta t_1 + \Delta t_2 + \Delta t_3)}}] + \frac{(q_2 - q_1)B}{4\pi\sigma}[-2S + \gamma + \ln{\frac{r^2_w}{4\chi(\Delta t_2 + \Delta t_3)}}] + \frac{(q_3 - q_2)B}{4\pi\sigma}[-2S + \gamma + \ln{\frac{r^2_w}{4\chi\Delta t_3}}]
\end{cases}
|
|