Кратко о главном
- В логарифмах переход от размерных величин к безразмерным — простой сдвиг. Запись, подчиняющаяся модели, — копия одной из эталонных кривых, сдвинутая параллельно осям.
- Сдвиг по давлению (совмещение по давлению) даёт проводимость , сдвиг по времени (совмещение по времени) — коэффициент влияния ствола . Пористость, сжимаемость пласта и радиус скважины в сдвиги не входят.
- Параметр кривой — безразмерный коэффициент влияния ствола, отнесённый к приведённому радиусу скважины . Скин равен половине натурального логарифма отношения параметра к , поэтому ошибка в параметре вдвое меняет скин всего на 0,35.
- Совмещение начинают с единичного наклона — он связывает два сдвига, — затем двигают запись вдоль него, пока переходный участок и поздние точки не лягут на одну из кривых.
- Совмещение надёжно, только если запись дошла до радиального притока. Если она кончилась на переходном участке, соседние кривые описывают её почти одинаково, и проницаемость и скин неопределённы; при этом известен хорошо.
- Результат проверяют независимо: — по единичному наклону, и скин — полулогарифмическим анализом точек, которые совмещение отнесло к радиальному притоку.
сдвиги между графиком записи и эталонным графиком (СИ)
совмещение по давлению: м³/сут, мПа·с, МПа, мД·м (в промысловых единицах oilfield — 141,2)
совмещение по времени: м³/МПа, мД·м, мПа·с, ч (oilfield — 0,000295)
скин по параметру кривой; индекс — значения в точке совмещения
- Выбрать кривую по ранним точкам и не проверить поздние: на переходном участке соседние кривые почти одинаковы.
- Поворачивать график при наложении или строить его с другой длиной логарифмического цикла.
- Неточно задать момент пуска или остановки: ранние точки сдвигаются по времени, и единичный наклон искажается.
- Совмещать с кривыми для постоянного запись, в которой коэффициент влияния ствола или скин меняются.
- Считать хорошее совпадение доказательством модели: похожие записи дают и другие модели пласта.
После урока вы сможете
- объяснить, почему запись на двойном логарифмическом графике повторяет форму безразмерной кривой модели и что содержат сдвиги по осям;
- описать семейство эталонных кривых скважины с влиянием ствола и скином в координатах — и смысл параметра ;
- выполнить совмещение и по точке совмещения рассчитать проводимость, проницаемость, коэффициент влияния ствола , и скин в метрических и промысловых единицах;
- проверить результат по участку единичного наклона и полулогарифмической прямой и указать, какие точки принадлежат радиальному притоку;
- назвать причины неоднозначного совмещения и ошибки, к которым оно приводит: короткая запись, неточный момент отсчёта времени, меняющийся коэффициент влияния ствола, неподходящая модель.
Форма кривой и сдвиги по осям
Безразмерные переменные (безразмерная форма) делают решение общим для всех пластов: давление измеряют в «единицах» , время — в единицах, связанных с пластом и стволом. Для скважины с влиянием ствола удобно безразмерное время (Влияние ствола скважины). Если записать переход к безразмерным величинам в логарифмах, умножение на постоянный множитель превращается в прибавление постоянного числа:
- безразмерное изменение давления, , —
- изменение забойного давления с момента пуска () или остановки (), Па
- безразмерное время, отнесённое к безразмерному коэффициенту влияния ствола: , —
- время с момента пуска или остановки (для КВД — ), с
- изменение дебита на устье в стандартных условиях, объёмный коэффициент, вязкость, м³/с, м³/м³, Па·с
- проницаемость и толщина пласта, м², м
- коэффициент влияния ствола, м³/Па
Единицы: СИ; в формах ниже — промысловые единицы
- пуск из состояния, в котором давление в пласте выровнено, или остановка после работы с постоянным дебитом; для кривой восстановления давления (КВД) время остановки много меньше времени работы скважины;
- запись подчиняется модели эталонных кривых: однородный бесконечный пласт, постоянные и скин.
Второе слагаемое в каждой формуле — постоянное число. Значит, на графике с двумя логарифмическими шкалами запись — та же кривая, что , только сдвинутая: по вертикали на , по горизонтали на . Форма кривой зависит только от модели и её параметра, а сдвиги содержат и . Пористость, сжимаемость пласта и радиус скважины в сократились.
В других системах единиц (2)
— м³/сут в стандартных условиях, — мПа·с, — мД, — м, — МПа, — ч, — м³/МПа.
, где — постоянная закона Дарси в этих единицах (Скин-фактор); , как в уроке Влияние ствола скважины.
— STB/d (баррели нефти в стандартных условиях в сутки), — сП, — мД, — ft, — psi, — ч, — bbl/psi.
; (5,615 — кубических футов в барреле).
Семейство кривых для скважины со стволом и скином
Модель — однородный бесконечный пласт и скважина с постоянными коэффициентом влияния ствола и скином. Её безразмерное решение зависит от двух чисел, и . Если строить от , для каждой пары нужна своя кривая, и подбирать два параметра сразу неудобно. Помогает другое безразмерное время, , и один параметр — .
Почему хватает одного параметра. Скважина со скином даёт почти такое же забойное давление, как скважина без скина с приведённым радиусом (Скин-фактор). Безразмерный коэффициент влияния ствола, отнесённый к этому радиусу, равен : квадрат радиуса в знаменателе уменьшается в раз. В переменных такой «эффективной» скважины задача содержит один параметр — его и подписывают у кривых. Так рассчитаны кривые этого урока.
- параметр эталонной кривой, —
- коэффициент влияния ствола, м³/МПа
- пористость, общая сжимаемость, толщина пласта, —, 1/МПа, м
- радиус скважины и скин-фактор; — приведённый радиус, м, —
- безразмерное изменение давления и безразмерное время, —
Единицы: безразмерная ( и отнесены к одной единице давления); логарифм натуральный
- однородный бесконечный пласт; постоянные и ;
- первая асимптота — участок чистого влияния ствола, вторая — радиальный приток, наступающий после переходного участка (длительность влияния ствола);
- замена скина приведённым радиусом точна для радиального притока и почти точна на переходном участке, если не слишком мал (дополнительный раздел).
Все кривые начинаются на одной прямой единичного наклона: пока работает только ствол, пласт не важен. Затем каждая кривая отходит от неё и выходит на свою логарифмическую асимптоту. Чем больше параметр, тем дольше кривая идёт вдоль единичного наклона, тем резче поворачивает и тем выше лежит её асимптота. Вторая асимптота — та же функция давления (функция давления), записанная через .
График в двойном логарифмическом масштабе: безразмерное время от 0,01 до 10 000, безразмерное давление от 0,01 до 100. Шесть кривых выходят из общей штриховой прямой единичного наклона. Нижняя, с параметром 1, отходит от прямой раньше всех и плавно поднимается до 5 к правому краю. Чем больше параметр, тем дольше кривая идёт вдоль прямой и тем резче затем выполаживается; верхняя, с параметром 10 в десятой степени, держится у прямой примерно до безразмерного времени 1. На правом краю кривые лежат на 5,0, 7,3, 9,6, 11,9, 14,2 и 16,5.
- 10
- 100
- 1000
| 10 | ||||
| 100 | ||||
| 1000 |
около 10 — закрытие у забоя, около 100 — ствол, заполненный жидкостью, около 1000 — свободный газ в стволе (Влияние ствола скважины). Параметр растёт как : каждая единица скина умножает его в 7,4 раза, поэтому положение кривой в семействе определяется прежде всего скином.
Как совмещают запись с кривыми
Совмещение — поиск двух сдвигов и одного параметра. Вручную его выполняли по шагам, приведённым ниже; программы делают то же подбором (раздел «Совмещение сегодня»). Главное условие — эталонный график и график записи построены с одинаковой длиной логарифмического цикла, а при наложении оси остаются параллельными.
- 1Построить график записи
Нанести от в двойном логарифмическом масштабе с той же длиной цикла, что у эталонных кривых. Для КВД — рост давления с момента остановки.
- 2Наложить без поворота
Положить график записи на семейство и двигать только вверх-вниз и вправо-влево.
- 3Совместить единичный наклон
Положить ранние точки на прямую единичного наклона. Это связывает два сдвига: дальше график двигают только вдоль этой прямой.
- 4Выбрать кривую
Сдвигая вдоль единичного наклона, найти кривую, на которую ложатся переходный участок и поздние точки; при необходимости интерполировать между соседними кривыми.
- 5Прочитать точку совмещения
Выбрать удобную точку и записать её координаты в обеих системах: и на эталонном графике, и на графике записи; записать параметр кривой.
- 6Рассчитать параметры
По формулам ниже найти , , и скин.
- 7Проверить
Сравнить с участком единичного наклона и с конструкцией скважины; найти и скин полулогарифмическим анализом точек, которые совмещение отнесло к радиальному притоку; убедиться, что поздние точки не искажены границами.
- совмещение по давлению: безразмерное давление точки совмещения, делённое на совпавшее с ним изменение давления, 1/Па
- проводимость пласта, м³
- дебит в стандартных условиях (после пуска или перед остановкой), объёмный коэффициент, вязкость, м³/с, м³/м³, Па·с
Единицы: СИ
- запись совмещена с кривой целиком, включая радиальный участок;
- дебит постоянен; для КВД время остановки мало по сравнению со временем работы.
Чем выше лежат точки записи относительно кривой — больше при том же , — тем меньше проводимость. По смыслу это то же, что наклон полулогарифмической прямой: на радиальном участке растёт на 1,151 за десятичный цикл.
В других системах единиц (2)
— м³/сут, — мПа·с, — МПа; — мД·м.
— та же постоянная, что в формуле перепада давления на скине.
— STB/d, — сП, — psi; — мД·ft.
.
- совмещение по времени: время записи, совпавшее с безразмерным временем точки совмещения, делённое на это безразмерное время, с
- коэффициент влияния ствола, м³/Па
- проводимость (из совмещения по давлению) и вязкость, м³, Па·с
Единицы: СИ
- найдено по совмещению по давлению;
- время отсчитано точно от момента пуска или остановки.
В этой форме кривых совмещение по времени даёт не проницаемость, а коэффициент влияния ствола. Тот же должен получиться по участку единичного наклона, и его можно сравнить с конструкцией скважины и её содержимым.
В других системах единиц (2)
— мД·м, — мПа·с, — ч; — м³/МПа.
, где переводит время в часах в безразмерное.
— мД·ft, — сП, — ч; — bbl/psi.
.
- параметр кривой, на которую легла запись, —
- безразмерный коэффициент влияния ствола, —
- коэффициент влияния ствола из совмещения по времени, м³/МПа
- пористость, общая сжимаемость, толщина пласта, радиус скважины, —, 1/МПа, м, м
- скин-фактор, —
Единицы: метрические промысловые или СИ: и отнесены к одной единице давления; логарифм натуральный
- , , и известны независимо: от них зависит , а значит, и скин;
- найденный скин относится к тому радиусу скважины, который подставлен в .
Параметр кривой читают по логарифмической шкале, а скин зависит от его логарифма. Ошибка в параметре вдвое меняет скин на , в десять раз — на 1,15.
В других системах единиц (1)
— bbl/psi, — 1/psi, и — ft.
: числитель в баррелях, знаменатель в кубических футах (как в уроке Влияние ствола скважины).
Пример: совмещение записи восстановления давления
Нефтяная скважина около четырёх месяцев (3000 ч) работала с дебитом 30 м³/сут; затем её закрыли на устье и четверо суток записывали забойное давление. В стволе есть свободный газ, поэтому влияние ствола длится часами. Ниже — условная запись и её совмещение с эталонными кривыми.
- 10 с
- , МПа
- 0,052
- , МПа/ч
- 18,7
- 20 с
- , МПа
- 0,103
- , МПа/ч
- 18,5
- 40 с
- , МПа
- 0,203
- , МПа/ч
- 18,3
- 1,5 мин
- , МПа
- 0,442
- , МПа/ч
- 17,7
- 3 мин
- , МПа
- 0,838
- , МПа/ч
- 16,8
- 6 мин
- , МПа
- 1,521
- , МПа/ч
- 15,2
- 12 мин
- , МПа
- 2,553
- , МПа/ч
- 12,8
- 30 мин
- , МПа
- 4,165
- , МПа/ч
- 8,33
- 1 ч
- , МПа
- 5,035
- , МПа/ч
- 5,04
- 2 ч
- , МПа
- 5,470
- , МПа/ч
- 2,73
- 4 ч
- , МПа
- 5,738
- , МПа/ч
- 1,43
- 8 ч
- , МПа
- 5,965
- , МПа/ч
- 0,75
- 16 ч
- , МПа
- 6,178
- , МПа/ч
- 0,39
- 24 ч
- , МПа
- 6,300
- , МПа/ч
- 0,26
- 48 ч
- , МПа
- 6,503
- , МПа/ч
- 0,14
- 72 ч
- , МПа
- 6,620
- , МПа/ч
- 0,09
- 96 ч
- , МПа
- 6,703
- , МПа/ч
- 0,07
| , МПа | , МПа/ч | |
|---|---|---|
| 10 с | 0,052 | 18,7 |
| 20 с | 0,103 | 18,5 |
| 40 с | 0,203 | 18,3 |
| 1,5 мин | 0,442 | 17,7 |
| 3 мин | 0,838 | 16,8 |
| 6 мин | 1,521 | 15,2 |
| 12 мин | 2,553 | 12,8 |
| 30 мин | 4,165 | 8,33 |
| 1 ч | 5,035 | 5,04 |
| 2 ч | 5,470 | 2,73 |
| 4 ч | 5,738 | 1,43 |
| 8 ч | 5,965 | 0,75 |
| 16 ч | 6,178 | 0,39 |
| 24 ч | 6,300 | 0,26 |
| 48 ч | 6,503 | 0,14 |
| 72 ч | 6,620 | 0,09 |
| 96 ч | 6,703 | 0,07 |
. Данные рассчитаны по модели однородного бесконечного пласта со стволом и скином и округлены до 0,001 МПа; параметры модели раскрыты в конце примера. Почти постоянное в первые десятки секунд — признак участка единичного наклона.
Два графика в двойном логарифмическом масштабе с одинаковой длиной цикла. Верхний: время после остановки от 0,001 до 1000 часов, рост давления от 0,01 до 100 МПа; семнадцать точек поднимаются почти по прямой с наклоном 1 от 0,05 МПа при 10 секундах до 1,5 МПа при 6 минутах, затем изгибаются и после 1 часа почти горизонтально растут от 5 до 6,7 МПа. Отмечена точка 3,10 часа и 0,583 МПа. Нижний: безразмерное время от 0,01 до 10 000, безразмерное давление от 0,01 до 100; серые эталонные кривые и оранжевая подобранная кривая; все точки лежат на оранжевой кривой, между серыми кривыми с параметрами миллион и сто миллионов. Отмечена точка совмещения при безразмерном времени 100 и безразмерном давлении 1.
- Скважина и пласт
- = 30 м³/сут; = 1,2; = 1,3 мПа·с; = 10 м; = 0,17; МПа⁻¹; = 0,1 м
- Время работы перед остановкой
- 3000 ч — много больше длительности записи
- Результат совмещения
- запись легла на кривую ; точка , совпала с = 0,583 МПа и = 3,10 ч
- Совмещение по давлению: ; мД·м; мД.
- Совмещение по времени: м³/МПа.
- То же в промысловых единицах (1 м³ = 6,2898 bbl, 1 МПа = 145,04 psi, 1 м = 3,2808 ft): = 188,7 STB/d, = 84,56 psi; мД·ft, то есть 149,8 мД·м; bbl/psi, то есть 0,0797 м³/МПа.
- Безразмерный коэффициент: м³/МПа; .
- Скин: .
- Проверка по участку единичного наклона: через 10 с = 0,052 МПа, и м³/МПа — практически то же, что по совмещению.
- Где начинается радиальный приток: после совмещения точки с 4 ч и дальше лежат на радиальной асимптоте подобранной кривой с отклонением меньше 1 %. Их и берут для полулогарифмической проверки — следующий пример.
Что это значит. Запись рассчитана по модели с = 15 мД, = 4 и = 0,08 м³/МПа; совмещение вернуло их с погрешностью 0,1 %, 0,3 % и 0,03 по скину. Это след округления замеров и того, что запись — восстановление, а не падение давления: к концу записи рост давления на 0,14 % меньше, чем по кривой пуска. Коэффициент влияния ствола в несколько раз больше, чем дал бы ствол, заполненный только нефтью (в уроке Влияние ствола скважины — 0,013 м³/МПа на 8 м³ ствола): в стволе свободный газ. Данные примера условные.
- Точки радиального притока
- по совмещению — с 4 ч; берём далеко отстоящие 24 ч (6,300 МПа) и 96 ч (6,703 МПа)
- Время работы;
- 3000 ч; 46,8
- Пласт
- = 10 м; = 0,17; = 1,3 мПа·с; МПа⁻¹; = 0,1 м
- Отношения Хорнера: и ; разность их десятичных логарифмов 0,59184.
- Наклон: МПа на цикл; мД·м; мД.
- Рост давления на прямой через 1 ч после остановки: МПа.
- Скин: ; .
Что это значит. Два независимых способа согласуются — это главный довод в пользу интерпретации. Расхождение небольшое и закономерное: к 24 ч давление уже лежит на радиальной асимптоте с точностью до процента, но наклон кривой ещё чуть больше, чем при радиальном притоке, поэтому прямая по 24 и 96 ч на 1,6 % круче модельной и проницаемость по ней ниже. Совмещение использует всю запись и здесь оказалось ближе к параметрам модели. Формула скина — из урока Анализ кривой восстановления давления; поправка на конечное время работы, , при 3000 ч пренебрежимо мала. Данные примера условные.
Что может пойти не так
Совмещение — подбор, на глаз или программой, и у него есть слабые места. Главное из них — неоднозначность: если запись не дошла до радиального притока, разные пары «проницаемость — скин» описывают её почти одинаково. Чтобы это увидеть, оборвём запись примера через 1 ч и совместим её с тремя кривыми.
График роста давления от 0 до 8 МПа в зависимости от времени после остановки от 0,001 до 100 часов на логарифмической шкале. Девять точек до 1 часа поднимаются S-образно от нуля до 5 МПа; три сплошные кривые проходят через них, сливаясь в одну. После 1 часа кривые расходятся: бирюзовая поднимается выше всех, до 7 МПа к 100 часам, оранжевая ниже всех, до 6,5 МПа, тёмная между ними. Серый пунктир продолжения записи идёт между тёмной и оранжевой кривыми и заканчивается на 6,7 МПа при 96 часах.
- Запись
- те же замеры, но только до 1 ч — 9 точек
- Кривые
- ; наилучшая по этим точкам;
- Кривая : совмещение даёт = 12,5 мД, = 0,0795 м³/МПа, = 2,7; среднеквадратичное отклонение точек от кривой 0,24 %.
- Наилучшая кривая, : = 14,0 мД, = 0,0797 м³/МПа, = 3,5; отклонение 0,13 %.
- Кривая : = 16,8 мД, = 0,0800 м³/МПа, = 5,0; отклонение 0,31 %.
- Для сравнения — вся запись до 96 ч: на кривых и отклонение 1,14 % и 0,66 % против 0,13 % у наилучшей.
Что это значит. Все три совмещения отличаются от точек меньше чем на полпроцента: на двойном логарифмическом графике такие расхождения не видны, а запись реальной скважины обычно отличается от идеальной модели ствола сильнее. Даже наилучшая по первому часу кривая не совпала с моделью, по которой рассчитаны точки: её выбор решили округления замеров. Ранние точки надёжно определяют только : на участке единичного наклона пласта «не видно». Проницаемость и скин компенсируют друг друга: более проницаемый пласт с большим скином даёт почти тот же переход. Различить их позволяет только радиальный приток — в полной записи неверные кривые отклоняются от точек в 5–9 раз сильнее. Данные примера условные.
Отсюда правило планирования: после окончания влияния ствола нужно записать хотя бы один логарифмический цикл радиального притока (длительность влияния ствола). Если это невозможно, результат совмещения подают как диапазон, а не как одно число, и проверяют его независимыми данными — проницаемостью по керну и соседним скважинам. Сильно уменьшает неоднозначность одновременное совмещение давления и его логарифмической производной: у производной кривые соседних параметров различаются гораздо заметнее (Диагностика по производной давления).
- Что видно
- Ранние точки ложатся на прямую с наклоном меньше или больше 1
- Возможная причина
- неточный момент пуска или остановки; меняющийся
- Что делать
- уточнить момент по записи манометра (Влияние ствола скважины); см. Неидеальное влияние ствола, очистка скважины и меняющийся скин
- Что видно
- Ранние точки переходят с кривой на кривую
- Возможная причина
- меняются коэффициент влияния ствола или скин, например при очистке скважины
- Что делать
- не совмещать с одной кривой; Неидеальное влияние ствола, очистка скважины и меняющийся скин
- Что видно
- Поздние точки КВД уходят выше кривой
- Возможная причина
- непроницаемая граница: разлом
- Что видно
- Поздние точки КВД выполаживаются ниже кривой
- Возможная причина
- замкнутая область или короткое время работы перед остановкой
- Что видно
- Кривая не описывает переходный участок при хорошем начале и конце
- Возможная причина
- другая модель: трещина гидроразрыва, двойная пористость
- Что делать
- проверить другие модели; Диагностика по производной давления
| Что видно | Возможная причина | Что делать |
|---|---|---|
| Ранние точки ложатся на прямую с наклоном меньше или больше 1 | неточный момент пуска или остановки; меняющийся | уточнить момент по записи манометра (Влияние ствола скважины); см. Неидеальное влияние ствола, очистка скважины и меняющийся скин |
| Ранние точки переходят с кривой на кривую | меняются коэффициент влияния ствола или скин, например при очистке скважины | не совмещать с одной кривой; Неидеальное влияние ствола, очистка скважины и меняющийся скин |
| Поздние точки КВД уходят выше кривой | непроницаемая граница: разлом | Непроницаемый разлом у скважины: метод изображений |
| Поздние точки КВД выполаживаются ниже кривой | замкнутая область или короткое время работы перед остановкой | Восстановление давления в ограниченной области и среднее пластовое давление, Влияние времени работы на анализ КВД |
| Кривая не описывает переходный участок при хорошем начале и конце | другая модель: трещина гидроразрыва, двойная пористость | проверить другие модели; Диагностика по производной давления |
На двойном логарифмическом графике каждый следующий цикл времени занимает столько же места, сколько предыдущий, хотя длится вдесятеро дольше, и поздние отклонения от кривой выглядят мелкими. Признаки границ удобнее искать на полулогарифмическом графике и графике в обычных координатах.
Совмещение сегодня
Пока семейства кривых печатали на бумаге, запись наносили на прозрачную кальку с такой же логарифмической сеткой и двигали по палетке вручную. Сегодня совмещение выполняют программы: они рассчитывают кривую модели для пробных значений , и и подбирают их так, чтобы расхождение логарифмов давления было наименьшим (дополнительный раздел). Так найдено и совмещение в примере урока. Принцип прежний, но параметр кривой меняется непрерывно, а модель может включать границы, трещину и неоднородность пласта.
Ручной навык остаётся полезным: он учит видеть, какой участок записи определяет какой параметр, и замечать, когда программа «подогнала» неподходящую модель. Совмещают обычно сразу две кривые — давление и его логарифмическую производную; разбор диагностики по производной — в уроке Диагностика по производной давления.
Термины и обозначения
- Эталонная кривая (палетка)
- расчётная зависимость безразмерного давления от безразмерного времени для выбранной модели; обычно семейство кривых с параметром в двойном логарифмическом масштабе.
- Совмещение по давлению
- отношение безразмерного давления к изменению давления в точке совмещения; даёт проводимость .
- Совмещение по времени
- отношение времени записи к безразмерному времени в точке совмещения; даёт коэффициент влияния ствола .
- Точка совмещения
- любая точка, координаты которой после наложения прочитаны в обеих системах: на эталонном графике и на графике записи.
- Параметр
- безразмерный коэффициент влияния ствола, отнесённый к приведённому радиусу скважины; задаёт форму эталонной кривой.
- Совместимые масштабы
- одинаковая длина логарифмического цикла на графике записи и на эталонном графике; без неё форма кривой искажается.
Частые ошибки и заблуждения
«Совпали ранние точки — значит, найдена правильная кривая».
Ранние точки определяют только . В примере урока запись длиной 1 ч одинаково хорошо ложилась на кривые от до , а проницаемость по ним различалась на треть.
«По совмещению по времени находят проницаемость».
В форме — совмещение по времени даёт коэффициент влияния ствола , а проводимость — совмещение по давлению.
«Скин читают прямо на кривой».
На кривой читают параметр . Скин получают как отношения параметра к , а рассчитывают по найденному и свойствам пласта и скважины; ошибка в радиусе скважины или в переходит в скин.
«Если запись хорошо легла на эталонную кривую, модель пласта верна».
Совпадение показывает лишь, что модель не противоречит записи. Похожие записи дают и другие модели; модель выбирают по признакам всей записи и проверяют независимыми данными.
«КВД можно совмещать с кривыми пуска при любом времени работы перед остановкой».
Только если время остановки мало по сравнению со временем работы. Иначе поздние точки КВД лежат ниже кривой пуска, и пользуются эквивалентным временем (Влияние времени работы на анализ КВД).
Подробно: для продвинутых
Насколько точен один параметр
Кривые урока рассчитаны для скважины без скина с приведённым радиусом . Модель «тонкого скина» — бесконечно тонкого слоя с дополнительным перепадом у стенки (Скин-фактор) — совпадает с ней не во всём: пока возмущение не отошло от ствола, тонкий скин и уменьшенный радиус ведут себя по-разному. Насколько это важно, показывает расчёт по той же модели: для пар и с одинаковым сравним тонкого скина с эталонной кривой.
- 10
- 1,15
- Расхождение
- 1,8 %
- 1
- 2,30
- Расхождение
- 6,1 %
- 100
- 2,30
- Расхождение
- 0,17 %
- 1
- 4,61
- Расхождение
- 2,6 %
- 1000
- 3,45
- Расхождение
- 0,02 %
- 10
- 5,76
- Расхождение
- 0,39 %
- 100
- 9,21
- Расхождение
- 0,04 %
| Расхождение | |||
|---|---|---|---|
| 10 | 1,15 | 1,8 % | |
| 1 | 2,30 | 6,1 % | |
| 100 | 2,30 | 0,17 % | |
| 1 | 4,61 | 2,6 % | |
| 1000 | 3,45 | 0,02 % | |
| 10 | 5,76 | 0,39 % | |
| 100 | 9,21 | 0,04 % |
Расчёт на интервале от 0,01 до ; наибольшее расхождение приходится на переходный участок, к радиальному притоку кривые сходятся.
При от сотни и выше — так почти всегда бывает при закрытии скважины на устье — расхождение не больше 0,2 %, и запись с любой парой , ложится на кривую своего параметра. Заметным оно становится только при малом , например при закрытии у забоя; программы интерпретации в таких случаях считают полную модель, а не одно семейство.
Кривые в координатах —
Первые эталонные кривые для скважины со стволом и скином строили в координатах — с двумя параметрами, и . Ранние участки на них — отдельные прямые единичного наклона для каждого . Совмещение по давлению даёт ту же проводимость, а совмещение по времени — проницаемость:
- безразмерное время точки совмещения, делённое на совпавшее с ним время записи, 1/с
- проницаемость, м²
- пористость, вязкость, общая сжимаемость, радиус скважины, —, Па·с, 1/Па, м
Единицы: СИ
- кривые рассчитаны для известного ;
- пористость, сжимаемость и радиус скважины известны точно.
Проницаемость по времени и проводимость по давлению должны согласоваться, но сравнивать их ненадёжно: одна зависит от и квадрата радиуса скважины, другая — от толщины, и эти величины известны неточно. К тому же кривые разных и похожи друг на друга, и подбирать два параметра сразу трудно. Форма — свела все ранние участки на одну прямую и оставила один параметр, поэтому ею пользуются чаще.
В других системах единиц (1)
— мД, — мПа·с, — 1/МПа, — м, — ч.
— множитель безразмерного времени в этих единицах.
Совмещение подбором: что минимизирует программа
Наложение на глаз можно записать как задачу о наименьших квадратах. Совместить — значит найти сдвиги , и параметр , при которых сумма квадратов расхождений логарифмов наименьшая:
- замеры: изменение давления и время, МПа, ч
- сдвиги по давлению и по времени: — совмещение по давлению, — величина, обратная совмещению по времени , 1/МПа, 1/ч
- параметр кривой , —
- эталонная кривая с параметром , —
- число замеров, —
Единицы: безразмерная
- все замеры одинаково надёжны; при известном шуме манометра слагаемые взвешивают;
- модель выбрана заранее; подбор не проверяет её правильность.
Логарифмы дают ранним малым и поздним большим изменениям давления одинаковый вес — то же, что наложение на двойной логарифмической сетке. При заданных и лучший сдвиг по давлению находится сразу: равен среднему из разностей ; остаётся подобрать два числа. Корень из — среднеквадратичное относительное отклонение; в примере урока оно около десятой доли процента, то есть на уровне округления замеров. Узкий минимум по означает надёжный скин, пологий — неоднозначность, как в примере с короткой записью: программа найдёт минимум и тогда, но доверительный интервал скина будет широким.
Связь с другими темами
- Влияние ствола скважины — коэффициент влияния ствола, единичный наклон и решение, по которому рассчитаны эталонные кривые.
- Скин-фактор — скин и приведённый радиус скважины, на которых построен параметр .
- Анализ кривой восстановления давления — метод Хорнера, которым проверяют результат совмещения КВД.
- Анализ кривой падения давления — полулогарифмическая прямая для записи после пуска и её связь с совмещением по давлению.
- Диагностика по производной давления — логарифмическая производная давления: диагностика участков записи и совмещение по двум кривым сразу.
- Неидеальное влияние ствола, очистка скважины и меняющийся скин — что делать, если коэффициент влияния ствола или скин меняются во время записи.
- Влияние времени работы на анализ КВД — как учитывать короткое время работы перед КВД.
- Решения для скважины: скин, радиус исследования и единицы — другие безразмерные решения для скважин и их запись в разных единицах.
- Гидродинамические исследования: цели и виды — планирование длительности исследования, чтобы запись дошла до радиального притока.
Проверьте себя
- 1
Что даёт совмещение по давлению на кривых — ?
- А.Проводимость
- Б.Коэффициент влияния ствола
- В.Скин-фактор
- Г.Пористость пласта
Показать ответ
Правильный ответ: А. Проводимость
, поэтому отношение в точке совмещения равно , и при известных дебите и вязкости из него находят . Совмещение по времени даёт , а скин — параметр кривой вместе с .
- 2
После совмещения точка совпала с = 0,40 МПа, точка — с = 0,25 ч; запись легла на кривую . Дебит 50 м³/сут, = 1,1, = 2,0 мПа·с, = 8 м, = 0,20, МПа⁻¹, = 0,1 м. Найдите проницаемость, и скин.
Показать ответ
; мД·м, мД. м³/МПа. м³/МПа, . .
- 3
Запись КВД длиной 2 ч целиком лежит на участке единичного наклона и на переходном участке. Что по ней можно определить надёжно?
- А.Только коэффициент влияния ствола
- Б. и , но не скин
- В. и скин, но не
- Г.Все три параметра
Показать ответ
Правильный ответ: А. Только коэффициент влияния ствола
Единичный наклон определяется только стволом, поэтому находится уверенно. Проницаемость и скин на переходном участке компенсируют друг друга: соседние эталонные кривые описывают такую запись почти одинаково, как в примере урока с записью длиной 1 ч. Для и скина нужен радиальный приток.
- 4
Параметр кривой прочитан с ошибкой в 2 раза. Насколько изменится рассчитанный скин?
- А.Вдвое
- Б.Не изменится
- В.На 2
- Г.На 0,35
Показать ответ
Правильный ответ: Г. На 0,35
, поэтому двукратная ошибка в параметре меняет скин на . Скин нечувствителен к неточному чтению параметра, но чувствителен к , а значит, к радиусу скважины и .
- 5
Почему в безразмерное время не входят пористость, сжимаемость пласта и радиус скважины, а в скин, найденный по совмещению, входят?
Показать ответ
: сокращается, поэтому сдвиги дают и без знания этих величин. Скин же получают как , а — здесь пористость, сжимаемость, толщина и радиус скважины нужны.
- 6
Давление в момент закрытия скважины известно точно, а ранние точки записи на двойном логарифмическом графике легли на линию с наклоном около 0,7 вместо 1. Какова наиболее вероятная причина?
- А.Слишком большой скин
- Б.Отсчёт времени начат позже фактического закрытия скважины
- В.Отсчёт времени начат раньше закрытия
- Г.Влияние границы пласта
Показать ответ
Правильный ответ: Б. Отсчёт времени начат позже фактического закрытия скважины
На участке единичного наклона пропорционально истинному времени. Если часы запущены позже закрытия, записанные времена меньше истинных на постоянную величину, и в начале записи отношение времён между точками кажется больше, чем отношение давлений: наклон меньше 1. Отсчёт, начатый раньше закрытия, наоборот, даёт наклон больше 1. Скин и границы на этот участок не влияют.
Обновлено: 5 октября 2026 г.