Методика определения коэффициента гидродинамического совершенства по исследованию скважин на установившихся и неустановившихся режимах работы
Изменение проницаемости породы призабойной зоны, геометрия перфорационных каналов и забоя скважины с гидродинамической точки зрения имеют очень сложную картину и не поддаются точному математическому описанию. Действительно, для реальной скважины в промысловых условиях геофизики и технологи не знают, к примеру, каких размеров и формы получились перфорационные каналы, каковы степень и характер изменения проницаемости породы вокруг перфорационных каналов и т.п. Промысловые работники и исследователи также не имеют достоверной информации и о многих других параметрах, по которым можно было бы определить величины дополнительных фильтрационных сопротивлений. Поэтому определить коэффициент гидродинамического совершенства скважины по формуле (4.5) обычно не представляется возможным, поскольку достоверно не известны фактические значения безразмерных коэффициентов, учитывающих дополнительные фильтрационные сопротивления в призабойной зоне пласта и на стенке скважины.
Из сказанного следует, что нужна такая методика определения степени гидродинамического совершенства скважин, формулы которой не содержали бы в явном виде значений безразмерных коэффициентов дополнительных фильтрационных сопротивлений. Методика должна обладать необходимой точностью оценки и применима в любой период работы скважины, так как состояние пласта, призабойной зоны, забоя с течением времени разработки месторождения также меняются. Такая методика, по всей вероятности, должна основываться на результатах гидродинамических исследований скважин.
Покажем как, на основе гидродинамических методов исследования скважин, можно получить формулу для определения коэффициента гидродинамического совершенства. Введем в формулу притока (дебита) реальной скважины, описывающую плоскорадиальную фильтрацию жидкости по линейному закону, коэффициент гидропроводности (ε = кh/µ). Тогда формула (4.3) примет вид:
Переписав последнюю формулу относительно знаменателя
(4.9)
получаем, что сумма безразмерных коэффициентов дополнительных фильтрационных сопротивлений может быть выражена через известные гидродинамические параметры – коэффициент гидропроводности пласта и коэффициент продуктивности скважины.
Подставляя (4.9) в (4.5), получаем следующую формулу для определения коэффициента гидродинамического совершенства:
(4.10)
В полученной формуле величина коэффициента продуктивности (η) определяется по результатам гидродинамических исследований скважины на установившихся режимах работы, т.е. по индикаторной диаграмме (ИД). Величина коэффициента гидропроводности пласта (ε) определяется по углу наклона прямолинейного участка кривой восстановления давления (КВД), построенной в полулогарифмических координатах. Из теоретических основ гидродинамических исследований на установившихся и неустановившихся режимах работы следует, что коэффициент продуктивности, определенный по индикаторной диаграмме, характеризует всю зону дренирования – от контура питания до стенки скважины. Коэффициент гидропроводности, определенный по кривой восстановления давления, характеризует так называемую удаленную от скважины зону пласта с естественными (неизмененными из-за вскрытия продуктивного пласта или из-за применения методов воздействия на призабойную зону) фильтрационными свойствами.
Таким образом, методика определения степени гидродинамического совершенства скважин, основанная на формуле (4.10), построена на использовании результатов гидродинамических исследований скважин на установившихся и неустановившихся режимах работы. При этом в расчетах используются параметры, определяемые по результатам гидродинамических исследований скважин с наименьшей погрешностью.
Формула (4.10) справедлива также и для газовых скважин.