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: 56
Скачиваний: 0
Z = ^ = 0 0975 а = 2'3,14 ’1,5'2000‘60'40' °’864'106 _
|
55 |
’ |
’ |
40 |
|
2,3 • 33,5 ■ Юв |
“ - |
|||
|
• =50700 м3/сутки, |
Qo = |
|
= 0,01487, |
||||||
F |
= |
32'104 |
_ А 9^7 |
Т - 56’5 • 108 |
|
t М о |
суткам. |
|||
|
0 |
0,2-6,16-106 |
0,257, |
1 |
— 5,07.104 — 1113 |
|||||
|
|
|
|
Значения t, т и Q |
|
|
Таблица 5 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
t, |
т |
|
Q |
|
t, |
|
|
г |
Q |
сутки |
|
|
сутки |
|
|
|||||
|
0 |
0 |
|
0,0177 |
|
180 |
|
0,1617 |
0,0708 |
|
|
60 |
0,0539 |
|
0,0354 |
|
240 |
|
0,2156 |
0,0885 |
|
|
120 |
0,1078 |
|
0,0531 |
|
300 |
|
0,2695 |
0,1062 |
|
|
0,0539 | -1 + 0,092 (1-0,0975) + |
|
|
|
|
|||||
|
|
____ L______ |
|
|
|
Z • U,U14o« |
|
|||
|
~ 1 + 100539; 0.092-0,833 , |
0,0354 |
\ |
|
||||||
|
|
1 -г 2 |
|
о,257 |
-t- (0.01487)2 |
/ |
|
|||
Qi = 0,01487 4- 0,0088 = 0,02377, |
Qt |
= 56,5 • |
10® х |
|||||||
|
|
|
X 0,02377= 1,34-10® м3, |
|
|
|||||
Zr = Q,7 |
м, |
Fxm = 40,0-104 л2 |
(по графикам рис. |
3 для Qi = |
||||||
|
|
|
|
= 1,34-10® м3), |
|
|
|
|
||
Z, = g = 0,122, |
7. =0,/°^^ = 0,322, |
р? -89,5 а,.«а. |
||||||||
Дальнейший расчет ведем в том же порядке, принимая полу |
||||||||||
ченные значения Qi, |
Zi и Fi за начальные. |
Результаты вычисле |
||||||||
ний и сравнение с данными, полученными методом последова
тельных приближений (табл. |
4), приведены в |
табл. |
6. |
Таблица 6 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вычисленные по формуле (25) значения Q* и соответствующие им |
||||||||
|
|
|
Z*, F*m, рг* |
|
|
|
||
t, |
,я* |
*.z |
m,*F |
Л*. |
(Qr — )*Q |
юо |
*(Рг |
—Рг) 100 |
Qr |
|
|
Рг |
|||||
сутки |
10е м3 |
м |
104 л»2 |
ата |
|
|
||
|
|
|
|
|
% |
|
|
% |
0 |
0,84 |
5,35 |
32,0 |
71,5 |
0 |
|
|
0 |
60 |
1,34 |
6.70 |
40,0 |
89,5 |
20 |
|
|
24,9 |
120 |
2,15 |
8,45 |
50,5 |
83,7 |
14,3 |
|
|
16,6 |
180 |
3,07 |
10,0 |
60,0 |
78,2 |
8,0 |
|
|
8,74 |
*240 |
3,99 |
11,5 |
69,0 |
75,2 |
4,08 |
|
|
4,83 |
300 |
4,87 |
12,7 |
76,0 |
74,0 |
2,4 |
|
|
2,61 |
18
Из табл. 6 видно, что при Ат = 0,0539, принятом для удобства сравнения с методом последовательных приближений, относи
тельная ошибка в полученных значениях |
и рг* в начале рас |
|
чета весьма велика и доходит до 20 |
и |
24,9% соответственно. |
В дальнейшем она уменьшается и при |
t = 300 суткам составляет |
|
2,4 и 2,61% соответственно.
Для увеличения точности расчетов необходимо Ат уменьшать до значений Ат = 0,01 4- 0,005, что в свою очередь значительно
увеличит объем вычислительных работ. Но при современной вычислительной технике все эти операции можно произвести быстро и при гораздо меньшем значении Ат.
Давления па забоях нагнетательных скважин будут выше подсчитанных значений рг на величину потерь давления при
фильтрации газа от скважины до контура газ — вода. Эти потери можно приближенно подсчитать по известным формулам
М. Маскета |
[13] и |
другим [14]. |
4. |
РАСЧЕТ ПАДЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ В ХРАНИЛИЩЕ |
|
|
ПОСЛЕ |
ПРЕКРАЩЕНИЯ ЗАКАЧКИ ГАЗА |
После того как прекратится закачка газа в хранилище, в га зоносной и водоносной частях пластовой водонапорной системы начнется перераспределение давления. В газоносной части пла ста оно будет падать, а в водоносной, если пластовая водонапор ная система запечатана, — повышаться. Эти неустановпвшпеся процессы очень важны, так как влияют на эксплуатацию подзем ного хранилища. Если подсчитать нужное число скважин, не учи тывая падение давления, то в пиковый период отбора газа при дется увеличивать депрессию, снижать давление на скважинах, так как их оказалось мало. Это в свою очередь может привести к прорыву конуса подошвенной воды в скважины и прекращению притока газа к ним.
-Для количественной оценки описанного явления произведем расчет по формуле (24), полагая, что отбор газа после прекра-
Таблица 7
Основные данные, характеризующие процесс падения давления в созданном хранилище после прекращения закачки газа в случае,
если |
пластовая водонапорная система рассматривается как |
замкнутый |
|||||||
|
|
|
подземный резервуар |
|
|
|
|||
t, |
Ай |
й |
Йг, |
2, |
Z |
Fm, |
F |
Рг, |
А Р = |
сутки |
Ю6 .«з |
лг |
104 м2 |
ата |
= Р^~Рте |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ат |
0 |
0 |
0,0751 |
4,23 |
11,8 |
0,215 |
71,0 |
0,571 |
87,5 |
0 |
63,3 |
0,0103 |
0,0854 |
4,92 |
12,8 |
0,233 |
75,5 |
0,607 |
75,3 |
12,2 |
126,6 |
0.00583 |
0,09123 |
5,16 |
13,1 |
0,238 |
78,0 |
0,627 |
71,75 |
3,55 |
189,9 |
0,00334 |
0,09457- |
5,33 |
13,3 |
0,242 |
80,0 |
0.643 |
69,4 |
2,35 |
*2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
19 |
щения закачки отсутствует: Q — const. Исходные данные для расчета взяты из примера 1 для t = 369,9 суток.
По данным табл. 7 построен график (рис. 7). Из таблицы и графика видно, что вначале темп падения давления в хранилище
наибольший, в дальнейшем он снижается. Через 63,3 суток после
прекращения закачки давление упало
|
|
|
на 12,2 ат, через 126,6 и 189,9 су |
||||||||||
|
|
|
ток — соответственно |
на |
15,75 и |
||||||||
|
|
|
18,1 |
ат, |
что составляет 18 и 20,7% |
||||||||
|
|
|
от начального рг = 87,5 ата. |
Таким |
|||||||||
|
|
|
образом, давление в хранилище за |
||||||||||
|
|
|
небольшой период времени сни |
||||||||||
|
|
|
жается |
|
на |
весьма |
существенную |
||||||
|
|
|
величину, учитывать которую не |
||||||||||
|
|
|
обходимо. |
|
|
|
водонапорная |
||||||
|
|
|
Если |
пластовая |
|||||||||
|
|
|
система |
|
не |
запечатана, |
то |
воз |
|||||
|
|
|
можно |
вытеснение |
воды через |
кон |
|||||||
|
|
|
тур |
питания |
(на |
выходе |
пласта |
||||||
|
|
|
на дневную поверхность или в дру |
||||||||||
|
|
|
гом каком-либо месте сообщения |
||||||||||
|
|
|
пластов). |
падения |
давления |
в |
этом |
||||||
Рис. 7. |
Кривая падения дав |
Темп |
|||||||||||
ления |
в |
хранилище после |
случае |
немного |
больше, |
чем |
в |
рас |
|||||
прекращения закачки газа. |
смотренном выше. |
|
|
|
|
|
|||||||
|
5. |
ПРОДВИЖЕНИЕ ПОДОШВЕННОЙ ВОДЫ В ЛОВУШКУ |
|
||||||||||
ПРИ ОТБОРЕ ГАЗА. РЕЖИМ ПОДЗЕМНОГО ХРАНИЛИЩА ГАЗА |
|||||||||||||
При |
эксплуатации подземных |
хранилищ |
газа, |
созданных |
|||||||||
в ловушках пластовых водонапорных систем или в истощенных месторождениях в условиях водонапорного режима, наблюдается продвижение воды в хранилище в период отбора газа. Анализ этого явления [12, 14, 15] показывает, что, помимо прочих фак
торов, продвижение воды зависит от темпа отбора газа. Чем выше последний, тем меньше продвигается контур водоносности за время разработки месторождения. Отбор газа из подземного хра
нилища ведется по |
графику, построенному на основе данных |
о потреблении газа. |
От октября к февралю отбор газа возрастает, |
затем уменьшается. Практически весь подлежащий хранению газ отбирается в течение 4—5 месяцев. Для оценки величины продвижения контура водоносности при отборе газа из храни лища рассмотрим пример.
Пример 3. Определить продвижение подошвенной воды при эксплуатации подземного хранилища газа, созданного в ло вушке пластовой водонапорной системы. Схема для расчета ана
логична приведенной на рис. 2.
20
Исходные данные для расчета следующие.
Объем порового пространства ловушки (хранилища)
Qo, м3............................................................................ |
|
|
|
6,35-10’ |
Давление в хранилище рг, ата ................................ |
|
|
95,945 |
|
Радиус контура области питания RK, км................ |
|
20 |
||
Средний радиус вступления воды в ловушку, при |
2 |
|||
нимаемый постоянным, 2?0, км ............................ |
|
|
||
Расстояние от кровли горизонтальной части пласта |
55 |
|||
до верхней точки ловушки Н, м........................ |
|
|
||
Эффективная пористость коллектора т.................... |
|
0,2 |
||
Проницаемость коллектора к, дарси ........................ |
|
|
0,5 |
|
Средняя мощность водоносной части пласта между |
|
|||
контурами, описанными радиусами Ro и RK—h, |
20 |
|||
м ............................................................................................ |
вязкости |
воды |
рв, |
|
Динамический коэффициент |
1 |
|||
сантипуазы............................................................................ |
вязкости газа щ ■ |
• • |
||
Динамический коэффициент |
0 |
|||
Объем газа, подлежащего извлечению, |
QoT, м3 |
. . |
251 • 10’ |
|
Зависимость |
количества |
отбираемого из |
хранилища газа |
||||
от времени |
дана |
в |
табл. 8. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 8 |
Суммарное количество отбираемого из хранилища |
|||||||
|
|
|
газа (млн. л«3) по месяцам |
|
|
||
Октябрь |
Ноябрь |
Декабрь |
Январь |
Февраль Март |
Апрель |
||
25,1 |
60,8 |
107 |
143 |
190 |
227 |
250 |
|
Расчет продвижения подошвенной воды в ловушку при отборе газа выполнен методом последовательных приближений. Порядок расчета ясен из табл. 9. Вода принимается несжимаемой и пласт недеформируемым.
Из табл. 9 видно, что при отборе в течение 210 суток всего количества хранящегося газа, равного 251 млн. м3, подошвенная вода поднимется к концу апреля в ловушку на 0,95 м. Если извлечь из ловушки за 240 суток около 300 млн. лг3 газа, что составляет около половины всего хранящегося газа (609 млн. лг3), то уровень подошвенной воды поднимется всего на 1,25 м.
Некоторые авторы считают, что темп отбора газа не влияет на продвижение подошвенной воды, зависящее, по их мнению, лишь от суммарного количества отобранного газа. Чтобы пока зать необоснованность такого утверждения, выполним расчет продвижения подошвенной воды при увеличенном в 2 раза темпе отбора газа. Исходные данные взяты из предыдущего примера. Результаты вычислений приведены в табл. 10.
21
