Динамические и качественные исследования газоконденсатных скважин

В настоящее время существует несколько типов нефтяных и газовых скважин, среди которых выделяют: опорные варианты (при их бурении изучается геологическое строение и гидрогеологические условия залегания толщи породы, а также комплексы отложений, благоприятные для накопления полезных ископаемых), параметрические (позволяют проводить детальные исследования разреза), структурные (необходимы для более тщательного изучения результатов 2-х предыдущих видов бурения и подготовки проекта на данное месторождение).

Схема добычи природного газа

Схема добычи природного газа.

Кроме того, существуют поисковые газовые скважины, которые выполняют для открытия новых залежей газа и нефти, разведочные (требуются для определения контуров уже найденного месторождения и составления проекта на его разработку). Также выделяют эксплуатационные скважины (оценочные, нагнетательные, наблюдательные, специальные), с помощью которых добываются полезные ископаемые на разведанном и готовом к работе месторождении. Исследование газоконденсатных скважин проводится по специальным методикам.

Динамическое исследование

Типы скважин

Типы газовых и нефтяных скважин.

Газодинамические исследования скважин предполагают измерения различного вида давления, в том числе забойного. Эта операция проводится с помощью глубинного манометра или путем определения давления на поверхности, в межтрубном пространстве (если есть уверенность, что все пространство заполнено газом).

Изменение забойных давлений для объектов, оборудованных насосами центробежного типа, выполняют с помощью суфлера. Если в газовых скважинах обнаружена вода, то исследования проводят только посредством глубинных манометров с учетом количества минеральной породы и жидкости, выносимой скважиной в разных режимах работы. В ходе исследования чаще всего регистрируются данные с установленным шагом по глубине, что позволяет установить равномерное или неравномерное распределение фаз вещества в объеме объекта.

Исследования скважин, кроме того, включают в себя измерения пластового давления. Его выполняют на объектах добывающего и пьезометрического (наблюдательного) типа для определения состояния разработки объекта добычи полезных ископаемых. Кроме того, такие измерения проводят на разведочных газовых скважинах, где нужно установить первоначальные характеристики найденного объема полезных ископаемых. Параметры регистрируются с требуемым интервалом по глубинам или с использованием датчиков скорости/положения, что дает конечный результат в виде определения различных фаз по стволу скважин.

Схема поиска газа и нефти

Схема поиска газа и нефти.

Пластовое давление газовых скважин определяют, как правило, после остановки работ. Если разработка неглубокая, то используются небольшие манометры на 0,2-0,3 м, которые опускают в межтрубное пространство. В данном случае скважинное устье оформляют специальной планшайбой (эксцентричной), а на низы компрессорно-насосных труб устанавливают отклонительные фонари. На глубоких скважинах те же операции выполняют с применением лифтовых манометров, имеющих многосуточный ход для часовых механизмов. Их вывешивают на прием у насосов.

Комплексное изучение

Газодинамические исследования могут проводиться комплексно, в том числе при стационарном и нестационарном режиме для фильтрации. Изучение стационарного варианта базируется на соотношении установившихся устьевых (забойных) уровней давления и дебитах полезного ископаемого в разных режимах. При его проведении можно определить:

Конструкции скважин

Конструкции скважин.

  • как зависит дебит газодобычи от давления на устье разработки и депрессий на пласт;
  • каковы коэффициенты фильтрационного сопротивления;
  • сколько из газовых скважин выносится твердых и жидких примесей в разных режимах операций;
  • каков коэффициент для гидравлического сопротивления для той или иной трубы;
  • каков коэффициент для фильтрационного сопротивления;
  • как меняется устьевое и забойное давления, температура при изменении дебита скважины;
  • как разрушается призабойная зона, как накапливаются частицы в жидком и твердом виде при их выносе и др.

При исследовании газовых скважин по такой методике применяются 2 класса оборудования: глубинные комплексы, с помощью которых проводят измерения в самом забое и по стволам, и устьевое оборудование. Последнее включает в себя измерители расхода газа (шайбные), измерители критического тока газа (диафрагменные), дифманометры, мобильные установки для проведения лабораторных работ и др.

Исследования газовых скважин при нестационарном варианте фильтрации базируются на снятии данных, построении кривых и обработки результатов для нижеприведенных показателей:

Схема притока газа и воды к скважине

Схема притока газа и воды к скважине.

  1. Изменение забойного давления (его нарастание) после остановки работы скважины (КВД).
  2. Нормализация давлений и дебита после запуска газовых скважин (КСД).
  3. Изменения в дебите и давлениях при работе скважины.
  4. Перераспределение давлений при одинаковом уровне дебита.
  5. Перераспределение дебита при одинаковом уровне забойного давления.
  6. Изменение давлений в исследуемой скважине после запуска/остановки возмущающей скважины (так называемая прослушка).

Нестационарные исследования газовых скважин позволяют выявить проводимость и проницаемость для зоны около забоя и отдаленных участков, пористость, неоднородные пласты породы (в том числе «экраны»), пластовые давления, общую картину работы газовых скважин.

Выявление состава

Помимо вышеуказанных исследовательских манипуляций, в отношении газовых скважин осуществляются еще и газоконденсатные исследования (в комплексе).

Схема автоматизации скважин

Схема автоматизации скважин.

Они могут выполняться как на промысле, так и в условиях лаборатории. На объекте определение состава проходит в стационарном режиме (может быть 1 или несколько). В их ходе устанавливают, из каких газов состоит смесь в пласте, в какой фазе она находится еще до начала операций. На основании этих данных можно с высокой вероятностью спрогнозировать, как будет вести себя смесь в дальнейшем - в ходе прохождения пути от пласта, через скважину и сепаратор в магистральный газопровод.

Определить компонентный состав пластов газоконденсатных скважин - это весьма важная задача. От ее правильного решения зависит то, как будут определены балансы компонентов, входящие в состав смеси, как нужно готовить смесь к переработке и транспортировке, как ее собирать на газоперерабатывающие предприятия и каков должен быть тип этих предприятий. Кроме того, от газоконденсатного исследования газовых скважин зависит тип защиты металлического и иного оборудования от коррозии и прочих воздействий, меры безопасности работающего на скважине персонала.

Для изучения состава на газовых скважинах отбирают варианты конденсата в виде жидкости и газа, прошедшего сепаратор. Их исследуют на наличие бутанов, этана, пропана. Для стабильных конденсатов берутся пробы на С5 (+). Отобранный материал размещают в установках равновесия (фазового), в лабораторный вариант которых входит более 1 сосуда высокого давления. В одном из них проводят снижение давления по изотермическому типу (устанавливается температура пласта) от уровня в пласте до атмосферных показателей. Так узнают, как будет преобразовываться состав полезных ископаемых в пласте при обеднении залежей. Обычно равновесия фаз рассматривают при температурах от -10°С до +220°С, давлениях - 2-100 МПа.

Имитация процессов

Конструкции скважин на газовых, газоконденсатных месторождениях

Конструкции скважин на газовых, газоконденсатных месторождениях.

В этом исследовании также делаются поправки на возможный объем жидкости в смеси при дифференциальной и контактной конденсации. Для измерения дифференциального варианта используется 2-ой сосуд высокого давления, куда перегоняют газ из 1-го сосуда, не меняя в нем объема (имитация процесса добычи). Во 2-ом сосуде (сепаратор) поддерживают температурные характеристики и уровень давления, равные промысловым, что позволяет сымитировать промышленные процессы обработки полезного ископаемого.

На установках высокого давления можно определить, как будет выходить продукт газовых скважин при различной температуре и уровнях давления в переработку, какие могут быть потери, какие объемы газа/конденсата в месторождении, какой может быть метод разработки. Лабораторные исследование не могут учесть многих факторов (влияние пористости пород на месторождении, отклонения процесса перехода фаз из одной в другую от состояния равновесия и пр.), поэтому для исследования газовых скважин часто применяют передвижные исследовательские комплексы.

Мобильное оборудование позволяет определить параметры добываемой продукции через исследования проб газа, количества выделяемого конденсата (сырого), выделений газов на поверхность в различных условиях работы объекта. Передвижные установки, устанавливаемые на автоприцепе, бывают нетермостатируемые (дают более высокую производительность) и термостатируемые, обрабатывающие только небольшие объемы добываемого из газовых скважин сырья. На последних, помимо промышленной характеристики месторождения, можно получить изобары и изотермы для конденсации, количество отделяемой от газа жидкости при заданных температурах и давлениях в устье объекта, коэффициенты Джоуля - Томсона.

Исследования газовых скважин часто включает в себя инженерное сопровождение, которое предполагает составление комплекса исследований для того или иного объекта в целях получения достоверной и своевременной информации, позволяющей разрабатывать месторождение оптимальным образом.

Currently, there are several types of oil and gas wells, among which are: support options (if drilling is studied geology and hydro-geological conditions of occurrence of rock strata and sediment systems, favorable for the accumulation of minerals), Parametric (allow detailed section study ), structural (necessary for a more careful study of the results of 2 previous types of drilling and preparation of the project for this field).

Driving a natural gas production

The scheme of natural gas production.

In addition, there are exploratory gas wells that are performed for the discovery of new deposits of gas and oil exploration (needed to determine the contours have found deposits and drafting for its development). Also allocate production wells (estimated, injection, observation, special), by which the extracted minerals on the proven and ready to use field. The study of gas condensate wells is carried out by special techniques.

Dynamic study

The types of wells

Types of gas and oil wells.

Gasdynamical wells studies suggest measurement of various types of pressure, including the bottom hole. This operation is performed using deep pressure gauge or by determining the surface pressure in the annulus (if there is confidence that all space is filled with gas).

Change bhp for objects equipped with pumps of centrifugal type, is performed by the prompter. If the detected water gas wells, studies carried out by only considering depth gauges amount of mineral rock and fluid in the borehole staked different modes. In the course of the study with established depth step often recorded, which allows to establish a uniform or non-uniform distribution of phases in the material of the object volume.

Studies wells further include measuring the formation pressure. It is performed at the facilities of the mining and piezometric (supervisory) types to determine the state of development of the object of mining. Furthermore, such measurements are performed in the exploratory gas wells, where it is necessary to establish the scope of the original characteristics of the found minerals. The parameters are recorded according to the desired depth interval, or using a speed / position sensor, which gives a final result for determining various borehole phases.

Search Scheme of gas and oil

Search Scheme of gas and oil.

Reservoir pressure gas wells it is determined usually after the stop works. If the development of deep, then use small gauges 0.2-0.3 m, which is lowered into the annulus. In this case, the wellhead draw up a special faceplate (eccentric), and on the bottoms of pump-compressor pipes installed otklonitelnye lights. In deep wells the same operations are performed using elevator pressure gauges with multi day course for clockworks. They hang out at the reception at the pumps.

Comprehensive study

Gas-dynamic studies can be carried out comprehensively, including in stationary and non-stationary mode filtering. The study of the stationary version is based on the ratio of the steady estuarine (downhole) pressure levels and flow rates of minerals in different modes. When you hold it, you can determine:

Construction of wells

Construction of wells.

  • as the flow rate of gas production is dependent on the pressure on the development of the mouth and the drawdown;
  • What are the factors of the filtration resistance;
  • as from gas wells imposed solid and liquid contaminants in different modes of operation;
  • what is the coefficient of hydraulic resistance for a given pipe;
  • what is the ratio for the filtration resistance;
  • how the wellhead and bottomhole pressure, temperature, changing the well production rate;
  • a bottomhole zone collapses as accumulated particles in liquid and solid form as they carry and others.

In the study of gas wells on a methodology used 2 class equipment: the underlying systems in which the measurement is carried out in the slaughter and the trunks, and wellhead equipment. The latter includes a gas flow meters (shaybnye), a critical gas flow meters (diaphragm), differential pressure gauges, mobile units for laboratory work, and others.

Studies of gas wells in unsteady variant filtering based on the removal of data, construction of curves and treatment results for the following indicators:

Scheme inflow of gas and water to the well

Scheme inflow of gas and water to the well.

  1. Change bhp (his build-up) after the shut-operation (ARC).
  2. Normalization of pressure and flow rate after the launch of gas wells (RACs).
  3. Changes in production rate and pressures during operation of the well.
  4. Redistribution pressure flow rate at the same level.
  5. Redistribution of flow rate at the same level of bottom hole pressure.
  6. pressure changes in the test well after the start / stop disturbing the well (the so-called wiretapping).

Unsteady gas wells studies reveal the conductivity and permeability of the area around the face and remote areas, porosity, reservoir heterogeneity breeds (including the "screens"), reservoir pressure, the overall picture of the operation of gas wells.

Identify staff

In addition to the above research manipulations to gas wells and gas condensate has made studies (in combination).

Driving wells automation

Scheme wells automation.

They can be performed as fisheries, and in the laboratory. In determining the composition of the object is held in a stationary mode (it can be 1 or more). In the course of their set, from which gas mixture consists in the formation phase in which it is located before the start of operations. Based on these data we can predict with a high probability, will behave as the mixture is further - during the formation of the path passing through the hole in the separator and gas pipeline.

Determine the component composition of layers of gas condensate wells - this is a very important task. From its correct solution depends on how the balances of the components will be determined included in the composition of the mixture as needed to cook the mixture for processing and transporting her to collect on gas processing plants, and what should be the type of business. In addition, research from the condensate gas wells depends on the type of protection of metal and other equipment from corrosion and other influences, security personnel working at the well.

To study the composition in gas wells selected options in the form of condensate liquid and gas separator elapsed. They were tested for the presence of butanes, ethane, propane. For stable condensate samples are taken at C5 (+). Selected material is placed in equilibrium units (phase) in a laboratory version which includes a pressure vessel 1. In one of them spend decrease in isothermal pressure type (set formation temperature) from the level in the reservoir to the atmospheric parameters. So learn how to transform the composition of minerals in the reservoir at the depletion of deposits. phase equilibrium usually treated at temperatures ranging from -10 ? C to + 220 ? C, pressures - 2-100 MPa.

Simulation process

Construction of wells on gas and gas condensate fields

Construction of wells on gas and gas condensate fields.

This study is also made possible correction for the volume of liquid in the mixture at the contact and differential condensation. To measure the differential embodiment using the second pressure vessel, where the gas distilled from the 1st receptacle, without changing its volume (simulated recovery process). In the second vessel (separator) and maintain the temperature characteristics of the pressure level equal to fishing, which allows to simulate industrial processes processing of minerals.

In high pressure applications can be defined as the product gas will exit holes at a different temperature and pressure levels in the processing, as may be the loss of what volume of gas / condensate in the field, which may be the development method. Laboratory tests may not take into account many factors (the influence of porosity on the field, the deviation phase of transition from one to another from a state of equilibrium, and so on.), So the mobile research facilities are often used for the study of gas drilling.

Mobile equipment to determine the parameters of the produced products through research of gas samples, the amount of generated condensate (crude), discharge gas to the surface in a variety of operating conditions of the object. Mobile units that are installed on the trailer, there are netermostatiruemye (provide higher performance) and a thermostatic, only handle small volumes of gas produced from raw wells. At last, in addition to the characteristics of industrial fields, and can receive the isobars isotherms for the condensation, the amount of liquid separated from the gas at predetermined temperatures and pressures in the mouth of an object, the coefficients Joule - Thomson.

Studies of gas wells often includes engineering support, which involves the preparation of complex research for a particular facility in order to obtain reliable and timely information to develop the field optimally.

В даний час існує декілька типів нафтових і газових свердловин, серед яких виділяють: опорні варіанти (при їх бурінні вивчається геологічна будова і гідрогеологічні умови залягання товщі породи, а також комплекси відкладень, сприятливі для накопичення корисних копалин), параметричні (дозволяють проводити детальні дослідження розрізу ), структурні (необхідні для більш ретельного вивчення результатів 2-х попередніх видів буріння і підготовки проекту на дане родовище).

Схема видобутку природного газу

Схема видобутку природного газу.

Крім того, існують пошукові газові свердловини, які виконують для відкриття нових покладів газу і нафти, розвідувальні (потрібні для визначення контурів вже знайденого родовища і складання проекту на його розробку). Також виділяють експлуатаційні свердловини (оціночні, нагнітальні, спостережні, спеціальні), за допомогою яких видобуваються корисні копалини на розвідані і готовому до роботи родовищі. Дослідження газоконденсатних свердловин проводиться за спеціальними методиками.

динамічне дослідження

типи свердловин

Типи газових і нафтових свердловин.

Газодинамічні дослідження свердловин припускають вимірювання різного виду тиску, в тому числі забійного. Ця операція проводиться за допомогою глибинного манометра або шляхом визначення тиску на поверхні, в міжтрубномупросторі (якщо є впевненість, що весь простір заповнений газом).

Зміна забійних тисків для об'єктів, обладнаних насосами відцентрового типу, виконують за допомогою суфлера. Якщо в газових свердловинах виявлено воду, то дослідження проводять тільки за допомогою глибинних манометрів з урахуванням кількості мінеральної породи і рідини, що виносяться свердловиною в різних режимах роботи. В ході дослідження найчастіше реєструються дані з встановленим кроком по глибині, що дозволяє встановити рівномірний або нерівномірний розподіл фаз речовини в обсязі об'єкта.

Дослідження свердловин, крім того, включають в себе вимірювання пластового тиску. Його виконують на об'єктах видобувного і п'єзометричного (наглядової) типу для визначення стану розробки об'єкта видобутку корисних копалин. Крім того, такі вимірювання проводять на розвідувальних газових свердловинах, де потрібно встановити початкові характеристики знайденого обсягу корисних копалин. Параметри реєструються з необхідним інтервалом по глибинах або з використанням датчиків швидкості / положення, що дає кінцевий результат у вигляді визначення різних фаз по стовбуру свердловин.

Схема пошуку газу і нафти

Схема пошуку газу і нафти.

Пластовий тиск газових свердловин визначають, як правило, після зупинки робіт. Якщо розробка неглибока, то використовуються невеликі манометри на 0,2-0,3 м, які опускають в міжтрубний простір. В даному випадку свердловинне гирлі оформляють спеціальної планшайбою (ексцентричної), а на низи компресорно-насосних труб встановлюють отклонітельние ліхтарі. На глибоких свердловинах ті ж операції виконують із застосуванням ліфтових манометрів, що мають багатодобові хід для годинникових механізмів. Їх вивішують на прийом у насосів.

комплексне вивчення

Газодинамічні дослідження можуть проводитися комплексно, в тому числі при стаціонарному і нестаціонарному режимі для фільтрації. Вивчення стаціонарного варіанту базується на співвідношенні сталих гирлових (забійних) рівнів тиску і дебіту корисної копалини в різних режимах. При його проведенні можна визначити:

конструкції свердловин

Конструкції свердловин.

  • як залежить дебіт газовидобутку від тиску на гирлі розробки і депресій на пласт;
  • які коефіцієнти фільтраційного опору;
  • скільки з газових свердловин виноситься твердих і рідких домішок в різних режимах операцій;
  • який коефіцієнт для гідравлічного опору для тієї чи іншої труби;
  • який коефіцієнт для фільтраційного опору;
  • як змінюється добичі та забійні тиску, температура при зміні дебіту свердловини;
  • як руйнується Привибійна зона, як накопичуються частинки в рідкому і твердому вигляді при їх винесенні і ін.

При дослідженні газових свердловин за такою методикою застосовуються 2 класу обладнання: глибинні комплекси, за допомогою яких проводять вимірювання в самому забої і по стовбурах, і гирлове обладнання. Останнє включає в себе вимірювачі витрати газу (Шайбние), вимірювачі критичного струму газу (діафрагмові), діфманометри, мобільні установки для проведення лабораторних робіт та ін.

Дослідження газових свердловин при нестаціонарному варіанті фільтрації базуються на зняття даних, побудові кривих і обробки результатів для наведених нижче показників:

Схема припливу газу і води до свердловини

Схема припливу газу і води до свердловини.

  1. Зміна забійного тиску (його наростання) після зупинки роботи свердловини (КВД).
  2. Нормалізація тиску і дебіту після запуску газових свердловин (КСД).
  3. Зміни в дебите і тисках при роботі свердловини.
  4. Перерозподіл тиску при однаковому рівні дебіту.
  5. Перерозподіл дебіту при однаковому рівні забійного тиску.
  6. Зміна тиску в досліджуваній свердловині після запуску / зупинки обурює свердловини (так звана прослушка).

Нестаціонарні дослідження газових свердловин дозволяють виявити провідність і проникність для зони близько забою і віддалених ділянок, пористість, неоднорідні пласти породи (в тому числі «екрани»), пластові тиски, загальну картину роботи газових свердловин.

виявлення складу

Крім вищевказаних діагностичних маніпуляцій, щодо газових свердловин здійснюються ще і газоконденсатні дослідження (в комплексі).

Схема автоматизації свердловин

Схема автоматизації свердловин.

Вони можуть виконуватися як на промислі, так і в умовах лабораторії. На об'єкті визначення складу проходить в стаціонарному режимі (може бути 1 або кілька). У їх ході встановлюють, з яких газів складається суміш в пласті, в якій фазі вона знаходиться ще до початку операцій. На підставі цих даних можна з високою ймовірністю спрогнозувати, як буде вести себе суміш надалі - в ході проходження шляху від пласта, через свердловину і сепаратор в магістральний газопровід.

Визначити компонентний склад пластів газоконденсатних свердловин - це дуже важливе завдання. Від її правильного вирішення залежить те, як будуть визначені баланси компонентів, що входять до складу суміші, як потрібно готувати суміш до переробки і транспортування, як її збирати на газопереробні підприємства і який повинен бути тип цих підприємств. Крім того, від газоконденсатного дослідження газових свердловин залежить тип захисту металевого та іншого обладнання від корозії та інших впливів, заходи безпеки працюючого на свердловині персоналу.

Для вивчення складу на газових свердловинах відбирають варіанти конденсату у вигляді рідини і газу, що пройшов сепаратор. Їх досліджують на наявність бутанов, етану, пропану. Для стабільних конденсатів беруться проби на С5 (+). Відібраний матеріал розміщують в установках рівноваги (фазового), в лабораторний варіант яких входить більше 1 судини високого тиску. В одному з них проводять зниження тиску по ізотермічному типу (встановлюється температура пласта) від рівня в пласті до атмосферних показників. Так дізнаються, як буде змінюватися склад корисних копалин в пласті при збідненості покладів. Зазвичай рівноваги фаз розглядають при температурах від -10 ° С до + 220 ° С, тиску - 2-100 МПа.

імітація процесів

Конструкції свердловин на газових, газоконденсатних родовищах

Конструкції свердловин на газових, газоконденсатних родовищах.

У цьому дослідженні також робляться поправки на можливий обсяг рідини в суміші при диференціальної і контактної конденсації. Для вимірювання диференціального варіанту використовується 2-ий посудину високого тиску, куди переганяють газ з 1-го судини, не змінюючи в ньому обсягу (імітація процесу видобутку). У 2-му посудині (сепаратор) підтримують температурні характеристики і рівень тиску, рівні промисловим, що дозволяє імітувати промислові процеси обробки корисних копалин.

На установках високого тиску можна визначити, як буде виходити продукт газових свердловин при різній температурі і рівнях тиску в переробку, які можуть бути втрати, які обсяги газу / конденсату в родовищі, який може бути метод розробки. Лабораторні дослідження не можуть врахувати багатьох факторів (вплив пористості порід на родовищі, відхилення процесу переходу фаз з однієї в іншу від стану рівноваги та ін.), Тому для дослідження газових свердловин часто застосовують пересувні дослідні комплекси.

Мобільне обладнання дозволяє визначити параметри, що видобувається через дослідження проб газу, кількості що виділяється конденсату (сирого), виділень газів на поверхню в різних умовах роботи об'єкта. Пересувні установки, що встановлюються на автопричепі, бувають нетермостатіруемие (дають більш високу продуктивність) і термостатіруемого, обробні тільки невеликі обсяги видобутого з газових свердловин сировини. На останніх, крім промислової характеристики родовища, можна отримати ізобари і ізотерми для конденсації, кількість відокремлюваної від газу рідини при заданих температурах і тисках в гирлі об'єкта, коефіцієнти Джоуля - Томсона.

Дослідження газових свердловин часто включає в себе інженерний супровід, яке передбачає складання комплексу досліджень для того чи іншого об'єкта з метою отримання достовірної та своєчасної інформації, що дозволяє розробляти родовище оптимальним чином.


» » » Динамические и качественные исследования газоконденсатных скважин