Характеристика притоков жидкости к горизонтальному окончанию скважины

Исследования в гидромеханике показали, что процесс движения жидкости к горизонтальной скважине можно представить, как комбинацию последовательно меняющихся простых режимов течения (радиальный, линейный). Этот способ является упрощением реально существующего процесса, однако при этом позволяет схематично решать задачи и получить аналитические решения [3, 7].

Выделяют четыре основных вида притока флюида к горизонтальной скважине: начальный радиальный приток флюида, далее начальный линейный приток флюида, затем поздний радиальный приток флюида в горизонтальной плоскостии линейный приток флюида [3]. Необходимо отметить, что практически во всех следующих работах ученые следовали этой же схеме, но кроме позднего линейного притока флюида, который проявляется только при некоторых определенных геометрических формахколлектора.

Начальный радиальный приток флюида в вертикальной плоскости для маломощных коллекторов является наименее продолжительным. Данный вид притока флюида похож на приток, возникающий в вертикальных скважинах. Главное отличие состоит в том, что приток флюида к вертикально направленному стволу происходит в горизонтальной проекции, поэтому в большем количестве случаев это действительно можно считать, как радиальный, так как проницаемость в разных направленностях изменяется несущественно. К горизонтальным скважинам приток флюида происходит в вертикальной проекции, поэтому схему притока жидкости можно представить в виде эллипсоидальной схемы, поскольку для коллекторов терригенного типа горизонтальная и вертикальная проницаемость может отличаться на один или несколько порядков. Распределение давления в вертикальной проекции длится до достижения верхней и нижней зоны пласта, а далее начинается переходный период фильтрации флюида [1, 4, 8]. Так как приток к горизонтальному стволу происходит в вертикальной проекции, то по динамике распределения давления в этой части можно определить проницаемость в вертикальной направленности, а это значит, определить коэффициент анизотропии. Проблема только в том, что из-за малой длительности данный вид притока не всегда можно идентифицировать при интерпретации ГДИС, поскольку здесь сказывается и влияние емкости затрубного пространства скважины и ПЗП. При малых значениях проницаемости в вертикальном направлении, начальный радиальный приток флюида может не возникнуть вообще.

Начальный линейный приток флюида является характерной чертой фильтрации к окончаниям горизонтально направленных скважин. Возникает он, когда протяженность ствола больше эффективной толщины продуктивного коллектора.

Линейный приток флюида происходит в горизонтальном направлении, и при этом его также можно представить в виде прямых линий тока, параллельных подошве и кровле пласта и направленных в сторону ствола добывающей скважины. Линейный приток флюида также не всегда определяется. Это связано с тем, что данный вид течения совпадает с переходным этапом между поздним радиальным и начальным радиальным притоками течения [2, 5]. В данном случае не всегда возможно увидеть течение флюида как преимущественно линейное. Чаще начальный линейный приток флюида отдельно не представляют, поскольку его определение далеко не всегда возможно.

Длительность линейного течения на начальной стадии участка пропорциональна квадрату корня из длины горизонтального окончания скважины. В реальных скважинах в работе участвует не весь горизонтальный участок, а только отдельные зоны, поэтому рассчитанная продолжительность периода может не совпадать с фактической.

Поздний радиальный приток флюида возникает в случае отдаления от исследуемой эксплуатационной скважины. Приток флюида является прямым аналогом притока к вертикальной скважине на поздних этапах. Однако этот вид притока флюида нельзя считать строго горизонтально ориентированным, так как схему притока флюида можно также представить в виде эллипса. В этой связи в литературе данный вид притока флюида называется не радиальным, а псевдорадиальным [6]. После перехода от одного вида притока флюида к другому на графике кривой восстановления давления в полулогарифмических координатах наклон линии поменяется в два раза. Определение этого вида притока флюида определяет такой параметр, как проницаемость продуктивного пласта в горизонтальной направленности. На расстояниях, превышающих длину горизонтальной скважины, лини фильтрации будут параллельны подошве и кровле, и ориентированы к скважине.

Последний вид притока флюида не всегда имеет место, для его возникновения нужна определенная геометрическая форма коллектора, или определенное расположение эксплуатационных скважин относительно друг друга. При этом если условия выполняются, например, скважина находится в коллекторе с двумя непроницаемыми барьерами, то образуется линейный вид притока.

Наличие непроницаемых барьеров относится к граничным условиям, но они могут проявиться не всегда на последней стадии, а также и раньше, что зависит от расстояния до влияющего фактора. Эти примеры сложны для обработки и нуждаются в знаниях геологии продуктивного пласта и работы окружающих скважин. Также возможен и обратный слу- чай, это когда граничные условия не успеют просто проявиться, и в этом случае продуктивный пласт можно считать как бесконечный.

Выделение типов притока флюида практикуется при обработке результатов ГДИ, так как различные виды притока флюида будут приводить к разным формам перераспределения давления. Наиболее удачный метод определения режимов течения флюида предложил ученый Bourdet. В двойных логарифмических или «билогарифмических» координатах выстраивается кривая зависимости давления от времени, а также производная давления по логарифму времени.

Помимо основных видов притока флюида, существуют переходные режимы течения, которые отдельно не рассматриваются, но время их проявления может быть достаточно продолжительным. Существование более сложной конфигурации притока флюида к горизонтальным скважинам не позволяют использовать аналитические формулы для вертикальных скважин.