Способ определения давления насыщения пластовой жидкости и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к нефтяной пром-ти и м.б. использовано при разведке и эксплуатации нефтяных месторождений . Пель изобретения - повышение точности определения путем управления продессом сжатия пробы и обеспечения контроля за ростом давления в пробоотборной камере. При испытании скважины в процессе бурения изолируют пласт от скважинной жвдкости. Создают депрессию на пласт и вызывают приток из него. Перед закрытием проточной зоны отбирают пластовую жидкость в пробоотборную камеру 1 (ПК) Сжимают отобранную пробу жидкости в ПК при закрытии скважины восстанавлис ф (Л 00 О5 vj ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Е 21 В 47/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I .У

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2! ) 4058018/22-03 (22) 2 1.04.86 (46) 23.10.87. Бюл. 11- 39 (71) Западно-Сибирский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт технологии глубокого разведочного бурения (72) В.В. Белогуров и M.Ë. Карнаухов (53) 622.242(088.8) (56) Вахитов Г.Г., Максимов В ° П., Булгаков P.Т. и др. Разработка месторождений при забойном давлении ниже давления насьпцения. N.: Недра, 1982, с. 8.

Авторское свидетельство СССР

К - 779574, кл, Е 21 В 47/06, 1977.

Гиматудинов Ш.К, Физика нефтяного и газового пласта. — M.: Недра, 1971, с. 109.

„„SLI„„ 134 77 A1 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ НАСЬШ1ЕНИЯ ПЛАС fOBOf . К1ЛКОСТИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУШЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к нефтяной пром-ти и м.б. использовано при разведке и эксплуатации нефтяных месторождений. Цель изобретения — повышение точности определения путем управления процессом сжатия пробы и обеспечения контроля за ростом давления в пробоотборной камере. При испытании скважины в процессе бурения изолируют пласт от скважинной жидкости. Создают депрессию на пласт и вызывают приток из него. Перед закрытием проточной зоны отбирают пластовую жидкость в пробоотборную камеру 1 (ПК)

Сжимают отобранную пробу жидкости в

ПК при закрытии скважины восстанавли134677 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 данление фазового перехода двухфазной пластовой жидкости в однофаэную, величину которого принимают равной давлению насьпцения

5 пластовой жидкости. Для реализации способа используют устр-во, содержащее размещенные в ПК 1 плавающий поршень 3, гидравлическое реле времени

4 и измеритель давления в виде мано-. метра 5. С помощью поршня 3 сжимают пробу и ПК 1, и он взаимодействует с реле 4 и перемещается во внутренней полости 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 насьпцения 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 н 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 н корпус пробоотборника 2 ° В пробоотборной камере 1 установлен плавающий поршень 3, взаимодействующий с гИдравлическим реле

4 времени, Для регистрации изменения давления в пробостборной камере установлен измеритель 5 давления н 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 пространстно с внутренней полостью бурильных труб. Для вызова притока из пласта создают депрессию, обеспечивающую снижение забойного давления ниже данления насьпцения пластовой жидкости. При этом через систему отверстий (фиг. 2) и трубы поступает газожидкостная смесь, состав которой зависит от неличины,создаваемой на пласт депрессии. Манометр 5, установленный в иробоотборной камере 1, фиксирует кривую притока (КП) (фиг. 4). Вертикальным перемещением бурильной колонны производят закрытие скнажины для регистрации

КВД. При этом происходит отсечение пластоной жидкости в пробоотборной камере. После закрытия скважины вос25 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 показызп вает рост давления н камере (фиг. 4), пока забойное давление Р и давление в камере Р сравняются. При этом сжатие пробы подвижным поршнем происходит со скоростью, меньшей, чем ско 5 рость восстановления забойного давления, так как поршень связан с подпакерной зоной через гидравлическое реле времени, обеспечинающее задержку восстановления давления в пробоотборной камере. Размещение измерителя

4 газа. В результате скопления свободного газа н призабойной зоне продуктивность скважин снижается на 35-40Х.

С помощью предлагаемого способа появляется возможность еще на стадии разведочного бурения скважин с достаточной точностью и в скважинных условиях определить этот параметр.

1 формула изобретения

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, отличающийся 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 давления 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. з 13467 давления н пробоотборной камере дает возможность контролировать изменение давления н камере Р„.

Таким образом, наличие указанных элементов (планающий поршень, вэаимо5 действующий с гидравлическим реле времени, 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 сжимаемос- 15 ти двухфазной газожидкостной смеСи темп восстановления давления в пробоотборной камере несколько замедлен.

При полном растворении газа. н жидкости на КВД фиксируется скачек данле20 ния, соотнетствующий фазоному переходу двухфазной пластоной жидкости в однофазную (фиг. 4). Точка фазоного перехода, отмечаемая на КВД,соотнетствует давлению насыщения Р пласто- 25 нас вой 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, что в камере действительно происходит растворение газа в жидкости, давление насьпцения которой составило 16 ИПа.

Точность замера обеспечивается тем 35 что 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). Поэтому давление фазового перехода смеси в однофаэное состояние отчетливо фиксируется на бланке глубинного манометра в виде скачка.

Давление насьпцения нефти газом является одним из важнейших параметров

50 необходимых для подсчета запасов и проектирования разработки нефтяной залежи. Разработка месторождений при забойном давлении ниже давления насыщения осложняет добычу нефти и

Фиг.1 фиг.2

ВКИПИ Заказ 5103/31 Тираж 532 Подписное

Произв. — полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4