Способ определения давления насыщения пластовой жидкости и устройство для его осуществления

(71)вател У 39кий научно-исследоно-конструкторскийглубокого развеинсти дочно (72) (53) (56) Булга торожд давле с. 8,М. Карнаухо аксимов В,П.,Разработка месном давлении нижеМ.: Недра, 1982,ния на ССР1977.ефтяногора, 1971,Ав К 779торс ко574, кматудиового свидеЕ 21 ов Ш,К пласта. льство 47/06 изикаМ.: Не ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 4058018/22-032 1.04,8623,10,87. БюлЗападно-Сибирсьский и проекттут технологииго буренияВ,В, Белог в622,242(08 )Вахитов Гков Р.Т, иений при о ЛО .Ц 6775(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ НАСЬШ 1 ЕНИЯ ПЛАСТОВОЙ К 1 ДКОСТИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУШЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к нефтяной пром-ти и м.б. использовано приразведке и эксплуатации нефтяных месторождений, Цель изобретения - повышение точности определения путем управления процессом сжатия пробы иобеспечения контроля за ростом давления в пробоотборной камере. При испытании скважины в процессе буренияизолируют пласт от скважинной жидкости. Создают депрессию на пласт и вызывают приток из него. Перед закрытием проточной зоны отбирают пластовую йжидкость в пробоотборную камеру 1 (ПК).Сжимают отобранную пробу жидкости вПК при закрытии скважины восстанавли 134677 вающимся забойным давлением со скоростью, меньшей скорости восстановления забойного давления. Записывают диаграммы давления в ПК при притоке и восстановлении давления в ней. По скачку кривой восстановления давления в ПК определяют давление фазового перехода двухфазной пластовой жидкости в однофаэную, величину которого принимают равной давлению насьпцения 5пластовой жидкости. Для реализацииспособа используют устр-во, содержащее размещенные в ПК 1 плавающий поршень 3, гидравлическое реле времени4 и измеритель давления в виде мано-.метра 5. С помощью поршня 3 сжимаютпробу в ПК 1, и он взаимодействует среле 4 и перемещается во внутреннейполости ПК 1 вдоль оси, 2 с,п, ф-лы,4 ил.Изобретение относится к нефтяной промышленности, касается определения физических параметров жидкости в скважинных условиях и может быть использовано при разведке и эксплуатации нефтяных месторождений.Целью изобретения является повышение точности определения давления насыщения пластовой жидкости путем управления процессом сжатия пробы и обеспечения контроля за ростом давления в пробоотборной камере,На фиг. 1 представлено пробоотборное устройство в компоновке испытательного оборудования в скважине; на фиг. 2 - пробоотборное устройство, общий вид; на фиг. 3 - то же, с распределением давления в ходе испытания скважины; на фиг. 4 - диаграмма давления в пробоотборной камере при притоке (КП) и восстановлении давления в ней (КВД)Способ определения давления насыщения пластовой жидкости реализуется с помощью пробоотборного устройства (ПУ) (фиг. 1-3). Устройство (фиг.2) представляет собой пробоотборную камеру 1, расположенную в проточной зоне и помещенную в корпус пробоотборника 2В пробоотборной камере 1 установлен плавающий поршень 3, взаимодействующий с гИдравлическим реле 4 времени, Для регистрации изменения давления в пробостборной камере установлен измеритель 5 давления в виде манометра.Устройство работает следующим образом. В компоновке испытательного оборудования устройство расположено выше пакера ПЦ над испытателем пластов(ИП) (фиг. 1). Разгрузкой оборудования на забой скважины сообщают подпакерное пространство с внутреннейполостью бурильных труб. Для вызовапритока из пласта создают депрессию,обеспечивающую снижение забойногодавления ниже давления насыщенияпластовой жидкости, При этом черезсистему отверстий (фиг, 2) в трубыпоступает газожидкостная смесь, состав которой зависит от величины,создаваемой на пласт депрессии. Манометр 5, установленный в иробоотборнойкамере 1, фиксирует кривую притока(КП) (фиг4), Вертикальным перемещением бурильной колонны производятзакрытие скважины для регистрацииКВД. При этом происходит отсечениепластовой жидкости в пробоотборнойкамере. После закрытия скважины вос становление забойного давления вызывает перемещение поршня 3 в пробоотборной камере вверх и сжатие пробы,так как над поршнем давление ниже забойного (фиг, 3). Манометр 5 показыЗр вает рост давления в камере (фиг. 4),пока забойное давление Р и давлениев камере Р сравняются. При этом сжатие пробы подвижным поршнем происходит со скоростью, меньшей, чем скоЗ 5 рость восстановления забойного давления, так как поршень связан с подпакерной зоной через гидравлическоереле времени, обеспечивающее задержкувосстановления давления в пробоотборной камере. Размещение измерителя754газа. В результате скопления свободного газа н призабойной зоне продуктивность скважин снижается на 35-407.С помощью предлагаемого способа появляется возможность еще на стадии разведочного бурения скважин с достаточной точностью и в скважинных условиях определить этот параметр.1формула изобретения з 13467давления н пробоотборной камере даетвозможность контролировать изменениедавления н камере Р.Таким образом, наличие указанныхэлементов (планающий поршень, вэаимо 5действующий с гидравлическим релевремени, и измеритель давления, помещенный в пробоотборную камеру) позноляет с достаточной точностью определять давление фазового перехода газожидкостной смеси в камере 1,В пробоотборной камере при движении поршня вверх происходит следующее. Вследствие повышенной сжимаемости двухфазной газожидкостной смеСитемп восстановления давления в пробоотборной камере несколько замедлен,При полном растворении газа. н жидкости на КВД фиксируется скачек данле 20ния, соотнетствующий фазоному переходу двухфазной пластоной жидкости воднофазную (фиг. 4). Точка фазоногоперехода, отмечаемая на КВД,соотнетствует давлению насыщения Р пластонасвой жидкости газом в скважинных условиях. Этот процесс можно контролировать сравнением диаграмм носстановления давления в пробоотборной камере и на забое скважины (фиг, 4 пунктир). В данном примере видно, чтов камере действительно происходит растворение газа в жидкости, давлениенасьпцения которой составило 16 ИПа.Точность замера обеспечивается тем35что нефтегазовая смесь вблизи давления насьпцения, находясь в метастабильном состоянии, обладает аномальным изменением коэффициента сжимаемости смеси. Сжимаемость нефтегазовых растворов в области давлений,прилегающей к давлению насьпцения, возрастает в два и более раза (по сравнению с соседней областью), Поэтомудавление фазового перехода смеси воднофаэное состояние отчетливо фиксируется на бланке глубинного манометра в виде скачка.Давление насьпцения нефти газом является одним из важнейших параметровф 50необходимых для подсчета запасов ипроектирования разработки нефтянойзалежи. Разработка месторождений призабойном давлении ниже давления насыщения осложняет добычу нефти и55 1. Способ определения давления насыщения пластовой жидкости при испытании скважины в процессе бурения, включающий изоляцию пласта от скважинкой жидкости, создание депрессии на пласт и вызов притока из пласта, отбор пластовой жидкости в пробоотборную камеру и изменение давления в ней, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения путем управления процессом сжатия пробы и обеспечения контроля за ростом данления н пробоотборной камере, отбор пластовой жидкости производят перед закрытием проточной эоны, производят сжатие отобранной пробы пластовой жидкости в пробоотборной камере гри закрытии скважины восстанавливающимся забойным давлением со скоростью, меньшей скорости восстановления забойного давления, записывают диаграммы давления в пробоотборной камере при притоке и восстановлении давления в ней и по скачку кривой восстановления давления в пробоотборной камере определяют давление фазового перехода двухфазной пластовой жидкости в однофазную, величину которого принимают равной давлению насьпцения пластовой жидкости.2. Устройство для определения давленив насьпцения пластоной жидкости, включающее пробоотборную камеру, устанавливаемую в проточную зону, с размещенными в ней плавающим поршнем и гидравлическим реле времени, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно снабжено установленным в пробоотборную камеру измерителем давления, а плавающий поршень выполнен с возможностью взаимодействия с гидравлическим реле времени и осевого перемещения по внутренней полости пробоотборной камеры.