Способ определения предельного напряжения сдвига нефти

,7 ОПИСА ВУ ВТОРСК" а Ф 1 2 сэ Рсэ о апряжение сдви- Я редельно а нефти,сэ влениефти начала поступленласт, ИПаф давление начал нефти из пласт притокаМПа. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 01 НРЫТИЙ(71) Казахский государственный научно-исследовательский и проектный Институт нефтяной промышленности 153) 622.276 (088 .8)(56) 1. Шагиев Р .Г. и др . Исследование скважин месторождений пеньсоеоновских нефтей на установившихся режимах. Труды УНИ, вып, 17, Уфа, 1974.2. Ентов В.И. и др. Определение начального градиента давления при движении нефтей в пластовых условиях. - Нефтяное хозяйство", 1971, В 9, с . 53-55.(54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДЕЛЬ НОГО НАПРЯЖЕНИЯ СДВИГА НЕФТИ, включающий регистрацию на забое скважины восстановления давления после остановки скважины и изменения давления в процессе закачки жидкости в скважину, отличающий с я тем, что, с целью повышенияточности определения предельногонапряжения сдвига нефти, после восстановления давления в течение времени большем времени релаксациинефти пускают скважину в работу ирегистрируют давление начала притоканефти из пласта, после чего скважину останавливают на время большеевремени релаксации нефти и регистрируют давление начала поступлениянефти в пласт в процессе закачкижидкости в скважину, а предельноенапряжение сдвига определяют изследукяцего соотношенияИзобретение относится к нефтедобывающей промышленности и можетнайти применение при изучении структурно-механических свойств нефтигидродинамическими методами исследования скважин.Известен способ определения предельного напряжения сдвига нефтипутем исследования нефтяных скважинметодом установившихся отборов Ц . 10Данный метод связан с большими затратами времени.Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемомуявляется способ определения предельного напряжения сдвига нефти путем снятия в скважине двустороннеговосстановления забойного давления,Известный способ включает операции: спуск прибора на забой, останов ку скважины, регистрацию восстановления давления после остановки, закачку нефти, остановку закачкинефти, регистрацию падения давленияпосле закачки и подъем прибора наповерхность.Далее осуществляется интерпретациядиаграмм давления, а предельное напряжение сдвига нефти определяетсячсходя иэ соотношенияв,п, н.п,ьР (1)8 Р.где Р - верхнепредельное стабилизиСэрованное давление по кривой падения давления посл 35прекращения закачки конн,п,денсата, МПаР - нижнепредельное стабилизиСЭрованное давление по кривойвосстановления давленияпосле остановки скважины,работающей на приток,МПа 21,Известный способ обладает рядомсущественных недостатков. При снятии45кривых восстановления и падения давления после остановки скважины и после закачки конденсата регистрируетсяизменение давления в процессе затухания фильтрации нефти в пласте.Нефть после длительной фильтрации впористой среде на максимальнойскорости постепенно переходит в состояние покоя. Стабилизация кривых восстановления и падения давления, т .е. 55прямолинейный участок, наблюдаетсяв момент прекращения фильтрации нефти в пласте, Поэтому предельное напряжение сдвига нефти, определяемоесогласно соотношения (1), в известном способе не является тем предельным напряжением сдвига нефти, при котором начнется фильтрация нефти, находящейся в состоянии покоя в течение. некоторого времени.Объясняется это следующим. Известно, что асфальтено-содержащне нефтиобладают свойством структурообразования, причем после полного разрушения структуры такая нефть фильтруется как обычная ньютоновская жидкость,После прекращения фильтрацииструктура в нефти восстанавливаетсяв течение некоторого времени - времени релаксации. Так, для Узеньскойнефти (скважина 1215) время полноговосстановления структуры 20 ч.Для того, чтобы возобновить фильтрацию нефти с восстановленной структурой, потребуется значительно большее предельное напряжение сдвига,чем замеряемое в момент прекращения фильтрации, когда нефть имеетразрушенную структуру.Отсюда очевидно, что для пускаскважины, простаивающей в течениевремени, достаточного для полноговосстановления структуры нефти, необходимо в момент пуска создатьзабойное давление, гораздо меньшееобычного рабочего.Кроме того, недостатком известногоспособа является то, что определяемое с использованием кривых восстановления и падения давления значение предельного напряжения сдвигаявляется интегральным и его невозможно привязать к какому-нибудь интервалу многопластового разреза.Цель изобретения - повышениеточности определения предельногонапряжения сдвига нефти.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу определения предельного напряжения сдвиганефти, включающему регистрацию назабое скважины восстановления давления после остановки скважины и изменения давления в процессе закачкижидкости в скважину, после восстановления давления в течение времени большем времени релаксации нефтипускают скважину в работу и регистрируют давление начала притоканефти из пласта, после чего скважину останавливают на время большеегде РО - предельное напряжениесдвига нефти, МПа 1Р - давление начала поступлениясэнефти в пласт, МПа,Р - давление начала притоканефти из пласта, МПа.Последовательность операций при осуществлении предлагаемого способа следующая.Скважина останавливается в нее спускаются спаренные глубинйый мано метр и дебитомер и устанавливаются против исследуемого пласта. Производится регистрация восстановления давления в течение времени большем времени релаксации нефти.Проводится пуск скважины, одновременно регистрируется изменение забойного давления и фиксируется глубинным дебитомером начало притока нефти из пласта. 30Скважина останавливается и производится регистрация восстановления давления в течение времени большем времени релаксации нефти,Проводится закачка жидкости (нефти, конденсата) в скважину, одновременно регистрируется изменение забойного давления и фиксируется глубинным дебитомером начало поступления нефти в пласт, 40Закачка жидкости прекращается Приборы извлекаются на поверхность.Проводится интерпрет,;ыя кривых изменения давления при пуске скважины в работу и закачке жидкости сов местно с показаниями дебитомера: по фиксированному времени начала притока из пласта и поступления нефти в пласт определяется давление началаЯ притока нефти из пласта (Р ) и дав ление начала поступления жидкостив пласт (Р,) .Предельное напряжение сдвига определяют исходя из соотношенияр 2Ьро =,2сэ Рсэ(2)где Р - давление начала поступления жидкости в пласт, МПаф 15 35 времени релаксации нефти и регист 1рируют давление начала поступлениянефти в пласт в процессе закачкижидкости в скважину, а предельноенапряжение сдвига определяют из 5следующего соотношения:1сэ Рсэ7 Р - давление начала притокасэнефти иэ пласта, МПа.В многопластовом разрезе вышеизложенная последовательность действий повторяется при исследовании каждого пласта или группы одинаковых по проницаемости пластов. Возможна модификация замера, в которой дебитомер в процессе проведения операции пуска скважины и закачки в нее жидкости перемещается от одного пласта к другому после фиксации начала притока или поступления жидкости в пласт.Предлагаемый способ опробован на скважине 1215 Х 1 У горизонта месторождения Узень, Исследуемые пласты находятся на глубинах 1200-1203 и и 1210-1212 м. Верхний пласт имеет проницаемость О, 1 мкм нижний пласт20,02 мкм До проведения исследований дебит скважины по нефти составил 20 т/сут при забойном и пластовом давлении 9,0 МПа и 12,0 МПа соответственно.После остановки в скважину спус-. тили спаренные глубинный манометр и дебитомер, Дебитомер установили против верхнего пласта на глубине 1201,5 м. В течение 32 ч регистрировали восста новл ение давления .(Время восстановления структуры нефти порядка 20 ч).При пуске скважины по счетчику дебитомера зафиксировали начало поступления нефти иэ верхнего пласта. Дебитомер установили против нижнего пласта на глубине 1211 м и зафиксировали начало поступления нефти иэ нижнего пласта, Скважину остановили на 32 ч.Затем дебитомер снова установили протиь верхнего пласта (1201,5 м) и начали закачку в скважину конденсата. По счетчику дебитомера зафиксировали начало поступления конденсата в пласт. Дебитомер установили против нижнего пласта на отметке 1211 м, зафиксировали начало поступления конденсата в нижний пласт и остановили закачку.После закачки конденсата провели операцию регистрации падения давления. Это сделано с целью определения предельного напряжения сдвига способом двустороннего восстановления и возможного сопоставленияпараметров.= 0,4 МПа. Составитель И,КарбачинскаяТехред А, Ач Корректор А,Тяско Редактор А.Козориз Подписное Заказ 5175/22 Тираж 565ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Затем приборы подняли на поверхность.По кривой изменения давления, записанной при закачке конденсата, с учетом времени, зафиксированного по дебитомеру, определили давление начала поступления конденсата в1 впласты: в верхний Р. = 11,8 МПа и нижний Р = 13,0 МПа.По кривой изменения давления, записанной при пуске скважины, с учетом времени начала притока определили давление начала притока нефтидвизверхнего Р = 10,2 МПа и нижнего Р = 9,0 ИПа пластов.ЗОпределили предельное напряжение сдвига для верхнего пласта ьРО11,8-10, 22 = ОУ 8 Мпа и нжнего13,0-90пласта ьРо 2 Для сопоставления рассчитывают предельное напряжение сдвига нефти способом двустороннего восстановления давления.По кривой падения давления после закачки конденсата определяют верхнепредельное стабилизированное давление Р = 11,4 МПа, по кривой восставяновления давления после остановки скважины - нижнепр едельное стабилизированное давление Р = 10,6 МПа. По соотношению (1)расчитано предельное напряжение сдвига ьРО Предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет определить 40 предельное напряжение сдвига в любой момент релаксации нефти, что достигается возможностью пуска скважины и закачки конденсата в любой момент релаксации нефти, в том числе и при полном восстановлении структуры (максимальное значение), В рассматриваемом примере максимальное предельное напряжение сдвига в 2 раза по верхнему и в 5 раз по нижнему пласту больше, чем интегральное для обоих пластов, определенное способом двустороннего восстановления давления.Из примера видно, что предельное напряжение сдвига существенно зависит от проницаемости пласта. Предлагаемый способ обеспечивает возможность определения предельного напряжения сдвига для отдельных пластов многопластового разреза, имеющих различные проницаемости.Определение предельного напряжения сдвига нефти предлагаемым способом позволяет расчитать максимальную де- прессию и запроектировать оптимальную технологию освоения добывающих скважин, находящихся в простое в течение времени большем времени релаксации нефти, а также установить оптимальные режимы работы добывающих скважин, обеспечивающие максимальный охват выработкой всех пластов многопластового разреза.Так, например, использование значений предельного напряжения сдвига нефти с полностью восстановленной структурой, определенных данным способом, позволило только при освое.нии шести добывающих .скважин (месторождение Узень), находившихся в простое в течение нескольких суток, за счет подключения низкопроницаемых пластов в работу, дополнительно добыть за год 10808 т нефти и получить экономический эффект 11,3 руб/т, а .годовой экономический эффект 534 тыс. 152 руб.