Способ определения изменения забойного давления в скважинах

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеслублик лп 9564(22) Заявлено 23,02.81 (21) 3249700/22-03с присоединением заявки МВ(23) ПриоритетОпубликовано 0709,82, Бюллетень М 33 51 М К з Е 21 В 47/06 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 07.09.82 1;" ",Ъ1 т.1 1 Ц 1 т 1 Щд,; Башкирский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленнооЯе 11 т"1:11 ф(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗМЕНЕНИЯ ЗАБОЙНОГО ДАВЛЕНИЯ В СКВАЖИНАХИзобретение относится к гидродинамическим исследованиям пластов и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности. Известен способ исследования глубиннонасосных скважин с регистрацией давления глубинным манометром, спускаемым в скважину на проволоке через затрубное пространство 11 .Однако известный способ исследования несовершенен, так как в процессе спуска или подъема прибора могут возникать различного рода осложнения, такие, как обрывы проволоки или захлесты, что ведет или к поломке прибора, или к снижению точности замеров давления в результате неисправностей тех или иных механизмов глубинногоманометра,возникающих вследствие ударов последнего о колонну насосно-компрессорных труб или обсадную колонну скважины. Кроме того, известный способ исследования может быть применим лишь в тех скважинах, где зазор между колонной насосно-компрессорных труб и обсадной колонной позволяет прохождение прибора. Все перечисленные факторы в конечном счете влияют на точность определения гидродинамических параметров пластов.Известен также способ определения изменений забойного давления в водяных скважинах путем замеров давления на устье в насосно-компрессорных трубах: вокруг насосно-компрессорных труб создают термоиэолирующую среду путем пуска скважин на излив через эатрубное пространство 21 .Данный способ повышает точность измерений, однако он может быть применен только в изливающихся скважинах, т.е. в скважинах с высоким пластовым давлением.Наиболее близким к изобретению является способ определения изменения забойного давления в неиэливающихся скважинах, оборудованных гидроштанговыми глубиннонасосными установками, включающий замер устьевого давления во времени после перекрытия выкидной линии насоса. Гидравлическая связь забоя скважины с устьем обеспечивается через насосно-компрессорные трубы за счет разрядки энергии, акку мулированной в надпакерной зоне кольцевого пространства и воздействующей на дифференциальный плунжер глубинного насоса 31 .Этот способ может быть применен только в тех глубиннонасосных скважинах, где в затрубном пространстве имеется аккумулированная энерГия столба жидкости или сжатого газа, воздействующая на плунжер,дифферен циального исполнения, и не может быть использован в скважинах, оборудованных обводными штанговыми насосами.Целью изобретения является обес печение возможности определения в скважинах, оборудованных штанговыми насосными установками, изменений давления бвз снижения точности измерений путем создания гидравлической связи забоя скважины с устьем за счет потенциальной энергии противовесов на кривошипе станка-качалки.Указанная цель достигается твм, что замеры устьевого давления производят после обеспечения работы установки в неравномерном режиме путем предварительного перепуска всей откачиваемой жидкости в затрубное пространство и последующим перекрытием выкидной линии насоса с одновременным отключением электропривода станка-качалки при расположении его кривошипа с противовесами, отличном от положения верхней и нижней мертвых точек, а изменение забойного давленияЗ 0 определяют иэ следующего соотношения:пл штют4 "7"пл стлэ 5где л Р - изменение во времени забой-3ного давления, МПа;л.Р- изменение во времени устьевого давления, МПа,Г - площадь поперечного сечеитния устьевого сальниковогоштока, мРл - площадь поперечного сечения плунжера глубинногонасоса, мЯ45На фиг. 1 представлена принципиальная схема установки, с помощью которой осуществляется данный способ; на фиг, 2 - кривая восстановления забойного давления.Пврепуск жидкости осуществляют открытием устьевого переливного клапана 1, соединяющего эатрубное пространство с полостью насосно-компрессорных труб 2, Работа установки в неравновесном режиме необходима для того, чтобы обеспечивать после перекрытия выкидной линии 3 насоса 4 гидравлическую связь забоя скважины с устьем через насосно-компрессорныв трубы за счет потенциальной энергии ,веса грузов (противовесов 5), установленных на кривошипе 6 редуктора 7 станка-качалки 8. В противном случае противовесы будут расположены в верхней мертвой точке, и передача изменений забойного давления на поверхность станет невозможной. При расположении жв противовесов в нижней мертвой точке потенциальная энергия грузов может быть полностью израсходована, и гидравлическая связь забоя с устьем скважины нарушена, что отражается на точности пока. - заний уетьевого манометра 9.Остановку станка-качалки осуществляют отключением электроэнергии без использования тормозного барабана 10, чтобы сила тяжести противовесов полностью передавалась через сальниковый шток 11 и штанги 12 на плунжер 13 глубинного насоса 4. При выполнении этих требований жидкость, заключенная в насосно-компрессорных .трубах, сжата под действием силы ,от веса грузов на кривошипе, превы" . шающей силу веса штанг и столба жидкости в насосно-компрессорных трубах. При таких условиях изменение уровня в затрубном пространстве за счет притока жидкости из пласта воздействует через всасывающую линию насоса на площадь плунжера и изменяет давление в насосно-компрессорных трубах. Изменение давления отражается на показаниях устьевого манометра.Полученные показания устьевого манометра пересчитывают по приведенному выше соотношению, строят кривую восстановления забойного давления (фиг.2) и обрабатывают известными методами с целью определения гидродинамических параметров пласта аналогично фонтанной скважине.П р и м е р. Дано: дебит скважины до остановки 0 = 106 м 9/сут, по- . ристостьпласта в = 0,18, эффективная мощность Ь = 17,6 м, сжимаемость нефти Рн = 1110см/кгс, сжимаемость среды= 110см /кгс, площадь поперечного сечения плунжера56 мм насоса Рпл = 24,5 см , площадьпоперечного сечения сальйиковогоштока Р = 4,9 см , в " = 0,2..3000 3600 3,556 3,623 3,681 3,732 3,778 4200 4800 540% 6000 3,891 0,965 7800 9600 3,982 4,158 О, 985 1,010 14400 Отсюда можно определить коэффициентпьезопроводности"/с 012,5 дР - дР1 И- 1 аИспользование предлагаемого способа измерений забойного давления в скважинах обеспечивает по сравнению с известными снижение трудовых и материальных затрат, связанных со спуском глубинных приборов, возможность проведения исследований в наклонно-направленных скважинах, в ко торых исследование может быть осуществлено лишь эхометрированием или волнометрированием (точность их в пенообразующихсяскважинах очень 5 низка), повысить точность замеров 1,4 Зная 1, наход идропровод ность пласта 57106 Ы 2,3 Я 2О 43 д 158,16 Время после прекращения отбора, сЗная зависимость ьР = Е(1 д 1) (аналогично фонтанной скважине), строят кривую восстановления забойного давления, Выделяют прямолинейный участок и выбирают две точки, по которым находят угловОй коэффициент: 0,770 0,840 0,875 0,895 0,915 0,929 0,935 0,935 0,960 0,150 0,206 0,355 0,450 0,511 0,617 0,670 0,700 0,715 0,730 0,740 0,748 О, 755 О, 765 0,770 0,785 0,810формула изобретения 10 юг. Раказ 6549/16 Тираж 623 Подписное И лиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 за счет использования на поверхности манометров высокого класса точности. Кроме того, точность показаний устьевых приборов повышается суменьшением диаметра плунжера, чтоочень важно для глубоких скважин, 5Основное преимущество - это простота проведения исследований,Способ определения изменения забойного давления в скважинах, обору-дованных глубиннонасосными установками, путем замера устьевого давле- ния во времени после перекрытия выкидной линии насоса, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью определения изменения забойного давления в скважинах, оборудованных штанговыми насосными установками, перед перекрытием выкидной линии насоса перепусКают всю откачиваемую жидкость в затрубное пространство скважины, одновременно с перекрытием выкидной линии отключают электропривод станка-качалки при расположении его кривошипа с противовесами, отличном отположения верхней и нижней мертвыхточек, а изменение забойного давления определяют из следующего соотношения где д Р - изменение забойного давлезния, МПа,дР - изменение устьевого давлецстния, МПа;Р - площадь сечения устьевогосальникового штока, м2Р - площадь сечения плунжераглубинного насоса, м",Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Репин Н.Н. и др. Технологиямеханизированной добычи нефти. М.,"Недра", 1976, с. 61-72.2. Авторское свидетельство СССР9501148, кл. Е 22 В 47/06, 1976.3, Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2607981, кл. Е 21 В 47/06,1979.