Файл: Подземное хранение газа (вопросы теории, практики и экономики) А. И. Ширковский. 1960- 4 Мб.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 05.04.2024

Просмотров: 54

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

Результаты

вычислений по

формуле (10) при Йо = 0 нри-

ведены в табл. 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По

данным

табл.

1

 

построены

кривые

зависимостей

рг =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= pr(t), Z = Z(t) и

Й = Q(Z),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

приведенные на рис. 4. Из

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

данных таблицы и рис. 4 вид­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

но, что начало создания хра­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нилища характеризуется вы­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

соким темпом роста давления

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в области газоносности; при

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дальнейшей

закачке

газа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

темп роста давления умень­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

шается.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) Расчет созда­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ния подземного

хра­

 

Рис. 3. Кривые зависимостей.

 

нилища газа в ку­

 

 

полообразной

ло­

 

I - й = Q(Z);

2 — Fm = Fm ( Z).

 

вушке

 

пластовой

с т е м ы

в

 

 

 

 

 

 

водонапорной

с и-

условиях упругого

режима

 

в т е-

ч е н и е

11

фазы

 

н е у с т а и о в и в ш е й с я

ф и л ь-

т р а ц и и

 

жидкости

 

 

 

 

 

 

при

заданном

 

во

 

 

 

 

 

 

времени расходе за­

 

 

 

 

 

 

качиваемого

газа

 

 

 

 

 

 

Qv = qr(t).

 

Пластовая

 

 

 

 

 

 

в о д о н а п о р и а я

систе­

 

 

 

 

 

 

ма

 

рассматривает­

 

 

 

 

 

 

ся

как

замкнуты й

 

 

 

 

 

 

подземный

резер­

 

 

 

 

 

 

вуар.

вытесненной

жид­

 

 

 

 

 

 

 

Объем

 

 

 

 

 

 

кости

за

 

время

второй

 

 

 

 

 

 

фазы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A%=4ki (K~M

О1)

 

 

 

 

 

 

где

йпл ~ л hm (7?к2 — Я02) —

Рис. 4. Кривые зависимостей Q =Q(/);

.Z = Z(t) и рт = 7>г(г) при

закачке

 

объем

порового

прост­

газа в пласт в течение I и II

фаз не-

 

ранства пласта;

 

 

 

установившейся

фильтрации

жидкости.

рв — средневзвешенное

 

по

I и Г - Й= й(1);_2 п

2'- Z = Z (I); 3 и

 

объему

давление

жид­

 

3' —Рг = Рг(().

 

 

 

кости

в некоторый

 

момент времени t II фазы;

 

 

рг — средневзвешенное

по объему

давление

жидкости'1' в

конце

 

I

фазы.

 

 

по

объему

давление

 

стационарном

 

Средневзвешенное

при

8



распределении давления в случае плоско-радиального движения

жидкости по линейному

закону

[5]

 

 

 

 

 

 

- _ (р —?ь) ,

(РкНк2—^Нр2)

 

/.9Ч

 

 

Рв"91п_«к_+ (Дк2-Др2)

 

 

 

 

 

До

питания

пласта;

 

где рк — давление на контуре

 

р — давление на забое «укрупненной скважины» радиуса Ro.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1

Основные

данные,

характеризующие

процесс

создания хранилища газа

в куполообразной ловушке * пластовой водонапорной

системы в условиях

упругого режима при постоянном расходе закачиваемого газа

 

 

дт = const,

Яо = 500 м

 

 

 

сутки

д,

Рг,

й,

2,

 

7в,

<2з.

103 м

ата

106

м3

м

м3/ сутки

106 м3

30

7,95

81,0

0,371

3,5

 

12 400

30

60

11,25

83.0

0.723

5,0

 

12 050

60

90

13.75

84,0

1,07

6,0

 

И 800

90

120

15,8

84,8

1,41

6,8

 

11 720

120

150

17,8

85,5

1,75

7,6

 

И 630

150

180

19,47

86.0

2,09

8,35

 

И 600

180

* Под ловушкой понимают верхнюю часть

хорошо

выраженной анти­

клинали с

плотной и прочной кровлей,

верхнюю часть

крутопадающей мо­

ноклинали, запечатанную кровлей и по краям моноклинали, а также дру­ гие геометрические формы пластов-коллекторов, в которых, удалив воду, можно вместить и хранить определенный объем газа.

Аналогично

— _ (.Р' — Рпл) I

(РпдЯк2—^'Др2)

(13)

Р1

(Дк2-Яр2)

Др

где р' — давление на забое «укрупненной скважины» радиуса Ro

в конце I фазы;

давление.

 

Рпл — начальное

 

пластовое

 

Обозначим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

!2) —2Д021п—2-

 

 

(Дк2-Д0'

rip

Р = Pi + ув(Я — Z).

(14)

И

 

 

 

 

75

,

(Як2-Д02) — 2ДК2 In 4^

 

 

 

 

 

Др

 

 

Тогда уравнение

 

(11) с учетом

(12), (13) и (14) будет

 

AQ

= Q

 

8 MPt + Yb(Я—Z)—/] — рь- + рпл

(15)

II

ПЛ г

 

|

9


 

Давление в области,

занятой

газом,

 

 

 

 

Рг

 

<?пРат+/>г' й'

 

(16)

 

 

 

йг

 

 

 

 

 

 

 

где

<2И — приведенный

к

атмосферному давлению и

пластовой

рг',

температуре объем закачанного газа за время II фазы;

Q' — соответственно

 

давление

п объем порового

простран­

 

ства хранилища

в конце 1 фазы;

в

данный

 

Qr — объем

порового

пространства хранилища

 

момент

II фазы.

 

 

 

Расход жидкости по линейному закону фильтрации при уста­

новившемся движении

 

 

 

 

 

 

 

dQ,.

kh (р—рк)

 

(17)

 

 

dt

 

Ив 1п -р-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

210

 

 

Из уравнения

(15) найдем рк

и подставим его

в

уравне­

ние (17). После подстановки получим

2,1 (Рг + Vb(^ — Z) — р,,л — nip,- + ув{11 — Z) — р’1 +

'‘•'"Ж

Введем обозначения

Qr

ккрпл

Z_ 2

УвЯ __

Qh =

<7о = . Rk

H

’ Рпл

QhAit+A-'= q Qh _-p.

t _ T

 

Рид

 

 

<Zo

 

T

 

 

 

 

H

 

Z

 

Q,. — Q' = AQn,

QK = f FmdZ,

 

Qr = J FmdZ.

(19)

 

 

b

 

о

 

Уравнение (18) с учетом (19) будет

 

 

 

= 9»{-2-(l -») + «(! - Z)(l-»)-

 

_[|_„_?L+

+

 

(20)

 

Рпл

йплР Рпл

 

йллРИПЛ)

 

Обозначим далее

 

 

 

 

 

 

Р’

£2' (га—1)

__ а

Йк (л — 1) = ь

(21)

Рил

йплРРпЛ

йпл Р Рил

 

10


Уравнение (20)

с

учетом (21) будет

 

'

(1

-n) + a(l — Z)(l — п) — а + 6Q].

(22)

Приближенное решение нелинейного дифференциального ура­ внения с неразделяющимпся переменными получим методом численного интегрирования, предложенным И. А. Парным [12].

Обозначим

Ф(т, Q) = -==- (1

— п) -ф а (1

— Z) (1

— и) — a b Q

(22')

тт ••

 

производную

дФ

уравнения (22')

 

Найдем частную

-^== из

 

 

дФ

 

 

aFPi

(1

-

 

(23)

 

dtt

 

Q

 

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q к

 

F

К

при Z — И.

 

 

 

FK

 

 

HFKm

 

 

 

 

 

Окончательно

 

 

 

 

 

 

 

 

—а + Ь й0 + а (1 — п) (1 — Zo) + (-^«20 + <л) ]

 

AQ = Ат

-----------------F---- —=---------

2£2о_

J

(24)

 

,

1

*

 

 

 

 

 

 

1---- — Дт (п.—

bio

 

Го

 

 

 

 

 

 

 

При желании учесть изменение Ro необходимо

правую часть

уравнения (22)

умножить на ф(О):

 

 

 

 

Функция ф(О) может быть построена по структурной карте ловушки пластовой водонапорной системы.

Рассчитаем создание хранилища в течение II фазы неуста-

новившейся

фильтрации.

 

из примера 1 для

t =

Для этого исходные данные примем

= 180 суткам, Qo = 0,037,

а = 0,092; Zo = 0,152; п = -0,158;

а = 1,157;

Ъ = -1,845;

/^=0,417;

pi = 0,833;

q0 =

= 26700 м3/сутки; Т — 2110 суткам.

It