Unintentional commingled production from non-perforated reservoir.
Thief reservoir can produce water, oil or gas but in all cases it will be diagnosed as thief production as it was not meant to be produced by this well by well design.
See Also
...
Petroleum Industry / Upstream / Production / Subsurface Production Operations / Subsurface Production Complications
Show If |
---|
|
Panel |
---|
bgColor | papayawhip |
---|
title | ARAX |
---|
| В случае когда добыча флюида из интервала перфораций содержит вклад от паразитного резервуара такая добыча называется непродуктивной. Это может быть вызвано - опережающим обводнением одного из вскрытых пластов
- нарушением ЭК напротив водоносного пласта
- заколонной циркуляцией из водоносного пласта
Заколонная циркуляция (ЗКЦ) представляет собой коммуникацию перфораций основного объекта разработки (нефтяной или газовый пласт) с выше или ниже лежащим водяным объектом или газовым объектом. Этот вид осложнения является наиболее популярным на практике и сложным в диагностике. Особенно сложно диагностируется ЗКЦ с верхнего горизонта, а также ЗКЦ в скважинах без зумфа.
Рассмотрим схематически двухпластовую систему (Рис. 1) с перфорацией напротив обводненного нефтяного пласта A1 с давлением выше давления насыщения газа и ЗКЦ с паразитным водным резервуаром A2. Image Modified | Рис. 1. Схема ЗКЦ с вышележащим паразитным резервуаром А2. |
|
|
...
Тогда обводненность добываемой на поверхности продукции будет зависеть от дебита скважины следующим образом: LaTeX Math Block |
---|
| Y_w = a + \frac{b}{q} |
где коэффициент может быть как положительным так и отрицательным в зависимости от соотношения давления в пластах А1 и А2.Если давление в нефтяном пласте А1 выше чем в водоносном пласте А2, то коэффициент положителен и с ростом отборов обводненость будет падать.Если давление в нефтяном пласте А1 ниже чем в водоносном пласте А2, то коэффициент отрицателен и с ростом отборов обводненость будет расти.Этот критерий удобен для выявления скважин, подозрительных на ЗКЦ для последующего уточняющего ПГИ, и для оценки соотношения давления между паразитным водоносным резервуаром и основным объектом разработки. Разумеется, по |
|
...
формуле LaTeX Math Block Reference |
---|
| нет никакой возможности отличить ЗКЦ от эксплуатации двухпластовой залежи, где один из целевых объектов практически полностью обводнен (Рис. 2). |
|
...
Image Modified | Рис. 2. Схема эксплуатации двухпластовой залежи с промытым верхним пластом А2. |
|
|
...
Исследования ГДИ помогают точнее идентифицировать наличие ЗКЦ, а исследования и ПГИ позволяют его локализовать. Image Modified | Image Modified | Рис.3. Забойное давление | Рис.4 Обводненность от 1/дебит жидкости |
|
|
Вывод уравнения LaTeX Math Block Reference |
---|
| приведен ниже. |
|
...
Expand |
---|
| Обозначим пластовое давление давление в пласте A1 через , а в пласте А2 через . Напомним, что рассматривается случай и в пласте А1 нет свободного газа.Тогда приток жидкости из пластов запишется в виде: LaTeX Math Block |
---|
| q_{1o} = J_{1o} (P_{\rm wf1} - P1) |
LaTeX Math Block |
---|
| q_{1w} = J_{1w} (P_{\rm wf1} - P1) |
LaTeX Math Block |
---|
| q_{2w} = J_{2w} (P_{\rm wf2} - P2) |
где | фазовая продуктивность по нефти пласта А1 | | фазовая продуктивность по воде пласта А1 | | фазовая продуктивность по воде пласта А2 | | забойное давление на кровле пласта А1 | | забойное давление на кровле пласта А2 |
Забойные давления пластов связаны соотношением LaTeX Math Block |
---|
| P_{\rm wf1} - P_{\rm wf2} = \rho \, g \, h_{12} |
где | разница в абсолютных отметках пластов А1 и А2 | | ускорение свободного падения (9.81 м/с2) | | плотность флюида на забое скважины |
|
|
Плотность флюида на забое может быть выражена следующим образом : LaTeX Math Block |
---|
| \rho = \frac{m_o + m_w}{V^R_o + V^R_w}
= \frac{\rho_o V^S_o + \rho_w V^S_w}{V^R_o + V^R_w}
= \frac{\rho_o V^S_o + \rho_w V^S_w}{B_o V^S_o + B_w V^S_w}
|
и вводя коэффициенты объемного расширения для воды и нефти согласно модели летучей нефти : LaTeX Math Block |
---|
| \rho = \frac{\rho_o (1- Y_w) + \rho_w Y_w}{B_o (1- Y_w) + B_w Y_w}
= \frac{\rho_o +( \rho_w - \rho_o) Y_w}{B_o - (B_o - B_w) Y_w}
= \frac{\rho_o}{B_o} \, \frac{1 + (\rho_w / \rho_o - 1 ) Y_w}{1 - (1 -B_w/B_o) Y_w} |
|
|
Для нефтяных месторождений c регулярным газовым фактором величина не превышает 0.25 и формулу для плотности можно упростить линеаризируя дробь LaTeX Math Block |
---|
| \rho \approx \frac{\rho_o}{B_o} \, \bigg[ 1 + \big ( \rho_w / \rho_o -B_w / B_o \big) Y_w \bigg] |
Дебит жидкости на поверхности: LaTeX Math Block |
---|
| q = q_{1o} + q_{1w} + q_{2w} |
и обводненность добываемой на поверхности продукции: LaTeX Math Block |
---|
| Y_w = \frac{q_{1w} + q_{2w}}{q} = 1 - \frac{q_{1o}}{q} = 1 - \frac{J_{1o}(P_{wf1} - P_1)}{q} |
Для установление связи между обводненностью и дебитом необходимо выразить забойное давление через обводненность и дебит.Для этого запишем явное выражение для дебита жидкости на поверхности: LaTeX Math Block |
---|
| q = J_{1o} (P_{wf1} - P_1) + J_{1w} (P_{wf1} - P_1) + J_{2w} (P_{wf2} - P_2) = (J_{1o} + J_{1w})(P_{wf1}-P_1) + J_{2w} (P_{wf1} - \rho \, g \, h_{12} - P_2) |
LaTeX Math Block |
---|
| q = (J_{1o} + J_{1w} + J_{2w})(P_{wf1}-P_1) + J_{2w} ( P_1 - P_2 + \rho \, g \, h_{12} ) |
LaTeX Math Block |
---|
| q = J_{12}(P_{wf1}-P_1) + J_{2w} ( P_1 - P_2 + \rho \, g \, h_{12} ) |
где LaTeX Math Block |
---|
| J_{12} = J_{1o} + J_{1w} + J_{2w} |
откуда LaTeX Math Block |
---|
| (P_{wf1}-P_1) = \frac{q}{J_{12}} - \frac{J_{2w}}{J_{12}} (P_1 - P_2 - \rho g h_{12}) |
и следовательно LaTeX Math Block |
---|
| q_{1o} = J_{1o}(P_{wf1}-P_1) = \frac{ q \ J_{1o}}{J_{12}} - \frac{J_{1o} \ J_{2w}}{J_{12}} (P_1 - P_2 - \rho g h_{12}) |
откуда обводненность LaTeX Math Block |
---|
| Y_w = 1 - \frac{q_{1o}}{q} = 1 - \frac{ J_{1o}}{J_{12}} + \frac{1}{q}\frac{J_{1o} \ J_{2w}}{J_{12}} (P_1 - P_2 - \rho g h_{12}) |
или LaTeX Math Block |
---|
| Y_w = \frac{ J_{12w}}{J_{12}} + \frac{1}{q}\frac{J_{1o} \ J_{2w}}{J_{12}} (P_1 - P_2 - \rho g h_{12}) |
где LaTeX Math Block |
---|
| J_{12w} = J_{1w} + J_{2w} |
Разрешая это уравнение относительно обводненности получим LaTeX Math Block |
---|
anchor | Yw_exact |
---|
alignment | left |
---|
| Y_w = \frac{\frac{ J_{12w}}{J_{12}} + \frac{1}{q}\frac{J_{1o} \ J_{2w}}{J_{12}} \big( P_1 - P_2 - \frac{\rho_o \ g \ h_{12}}{B_o} \big) }
{1 + \frac{1}{q}\frac{J_{1o} \ J_{2w}}{J_{12}} \frac{\rho_o \ g \ h_{12}}{B_o} \big ( \frac{\rho_w}{\rho_o} - \frac{B_w}{B_o} \big) } |
Учитывая, что для нефтей с регулярным газовым фактором величина LaTeX Math Inline |
---|
body | \big | \frac{\rho_w}{\rho_o} - \frac{B_w}{B_o} \big| \sim 0.1 |
---|
| или меньше, то для достаточно больших дебитов знаменатель в LaTeX Math Block Reference |
---|
| будет близок к единице и дробь можно линеаризовать LaTeX Math Block |
---|
| Y_w =
\bigg( \frac{ J_{12w}}{J_{12}} + \frac{1}{q}\frac{J_{1o} \ J_{2w}}{J_{12}} \bigg( P_1 - P_2 - \frac{\rho_o \ g \ h_{12}}{B_o} \bigg)
\bigg)
\bigg(
1 - \frac{1}{q}\frac{J_{1o} \ J_{2w}}{J_{12}} \frac{\rho_o \ g \ h_{12}}{B_o} \bigg ( \frac{\rho_w}{\rho_o} - \frac{B_w}{B_o} \bigg)
\bigg) |
LaTeX Math Block |
---|
| Y_w =
\frac{ J_{12w}}{J_{12}} + \frac{1}{q}\frac{J_{1o} \ J_{2w}}{J_{12}} \bigg( P_1 - P_2 - \frac{\rho_o \ g \ h_{12}}{B_o} \bigg)
- \frac{ J_{12w}}{J_{12}} \frac{1}{q}\frac{J_{1o} \ J_{2w}}{J_{12}} \frac{\rho_o \ g \ h_{12}}{B_o} \bigg ( \frac{\rho_w}{\rho_o} - \frac{B_w}{B_o} \bigg)
|
LaTeX Math Block |
---|
| Y_w = \frac{ J_{12w}}{J_{12}} + \frac{1}{q}\frac{J_{1o} \ J_{2w}}{J_{12}}
\bigg( P_1 - P_2 - \frac{\rho_o \ g \ h_{12}}{B_o}
\bigg[
1 + \frac{J_{12w}}{J_{12}} \bigg( \frac{\rho_w}{\rho_o} - \frac{B_w}{B_o} \bigg)
\bigg]
\bigg) |
что соответствует формуле LaTeX Math Block Reference |
---|
| .На практике величина в квадратных скобках близка к единице и формула ЗКЦ упрощается LaTeX Math Block |
---|
| Y_w = \frac{ J_{12w}}{J_{12}} + \frac{1}{q}\frac{J_{1o} \ J_{2w}}{J_{12}}
\bigg( P_1 - P_2 - \frac{\rho_o \ g \ h_{12}}{B_o}
\bigg) |
а в случае коротких перетоков уравнение ЗКЦ становится еще проще LaTeX Math Block |
---|
| Y_w = \frac{ J_{12w}}{J_{12}} + \frac{1}{q} \frac{J_{1o} \ J_{2w}}{J_{12}} \big( P_1 - P_2 \big) |
Отсюда видно, что для увеличение добычи ведет к падению обводненности, а для случая увеличение добычи ведет к росту обводненности.В случае если в пластах давление одинаковое (что редко может длиться долго) обводненность перестает зависеть от дебита скважины. Если же скважина побывала в течение длительного времени в разных режимах добычи, то с помощью корреляционного анализа можно легко проверить соответствует ли поведение скважины режиму ЗКЦ. |
|
|