Файл: Закиров, С. Н. Проектирование и разработка газовых месторождений учебное пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 160

Скачиваний: 0

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

Тогда уравнения материального баланса для первого и второго пластов записываются в виде:

P2|Q ! i i =

Р1 (*) « А х +рат<?

(;)- р ат<?пер(0;

(1)

Z„

Z (щ )

 

 

 

=

P 2 ( 0 « » Q h 2 ,+

Q

(0 + р ат<?пер (0.

(2)

ZH

Z (p 2)

 

 

 

Использование уравнений (1) и (2) означает, что известны запасы газа, начальные пластовые давление и температура по пластам.

Принимается, что заданы отборы газа из каждого пласта. Сле­

довательно,

 

г

t

QAo6i(t) = §Qi(t)dt; <?Доб2(0 =

(3)

о

о

Здесь Qx (t) и Q2 (t) — отборы газа из первого и второго пластов, приведенные к атмосферному давлению и пластовой температуре.

В уравнениях (1) и (2) Qnep (t) — суммарное количество

пере­

текшего газа из второго пласта в первый, приведенное к рати

Тил.

Очевидна связь между Qnep (t)

и дебитом перетока qnep (t):

 

 

t

 

(?пер ( 0 =

j t f n e p W * -

(4 )

 

0

 

Пусть площадь перемычки, через которую происходит переток газа из пласта в пласт, равна F. Тогда дебит перетока в некотором

элементе перемычки

dy будет

 

 

 

 

 

Qnep (t) =

F -

 

\ г

 

 

^neP V /

у (р)

z (р) р ат ду

ИЛИ

 

 

 

 

 

 

Здесь

 

?пер(0=

 

 

(5)

 

 

р

 

 

 

 

/

FJcfi

 

р

7

 

(*

 

^

_

ЦатРат ’

^ J

р*

(Р) z (Р)

^

 

 

 

0

 

 

 

Интегрирование уравнения (5) в пределах по у от 0 до hn (мощ­

ность перемычки)

и по ф от

до <р2

дает

 

 

 

? п е р (0 = У 1Я>2 ( 0 — Ф1 (0 1 -

( 6 )

Здесь у =

 

— .

Параметр

у — трудно определяемая

Л-п

Ц-ат^пРат

 

 

 

 

величина из геологической информации о месторождении. Поэтому применение рассматриваемой методики рекомендуется при составле­ нии проектов доразработки. Параметр у при этом определяется

221


(или уточняется) по данным предыдущей разработки месторождения (об этом будет сказано в § 6 главы XII).

В уравнении (6) ф2 (t) и cpj (t) — значения функции ф соответ­ ственно при средних пластовых давлениях во втором и первом пла­ стах.

Совместное решение системы уравнений (1), (2), (4) и (6) позво­ ляет определить зависимости изменения во времени среднего давле­ ния в первом и втором пластах:

Pi = Pi(0;

(7)

p2 = p2(t).

(8)

Вести расчеты удобно по шагам (по времени). Пусть на момент времени t At решение известно. Тогда уравнение (4) запишем в виде:

Опер(0 ^ <?пер (t —At) + (qnep(t At) + qnep ( t ) ) ~ .

(9)

Остальные уравнения также запишем относительно времени t:

Дн«11 _

Pi (t) ОЦОн 1 "f"Pa-iQдоб1 (0 PaiQnepty

At)-

Zh

* (Pi )

 

 

 

 

p ат At

+ Qnpp(0)»

( 10)

 

2

(*Znep

 

Z (po)

Pa-sQдоб2 (0 T" PaiQпер (t At) -f-

 

 

 

 

 

+ I ^

- ( qn,At —At) + qnep(t));

(11)

 

?nep(0 = Yt9aW —

(12)

Функция ф = ф (p) перестраивается в зависимость ф = ф

(см. рис. 34), которая на небольших интервалах изменения приве­

денного давления -j- аппроксимируется линейной зависимостью.

Для окрестности вблизи приведенных давлений Pi 0 — ^ 0 и

 

*[/»!(* —А*)1

Р2

(t — At) имеем

z[p.2

(t— At)]

V1(t) = M1- p

^ - + Nl;

(13)

z f P i ( 0 ]

'

 

i z(t) = M2^

-

+ N2.

(14)

Z [P2 (01

 

 

222


Уравнения (10) и (11) при подстановке (12) с учетом (13) и (14) записываются в виде:

 

Р и о - А

1 __Pi (t) «хй н i

' P stQ цоб l ( 0

ParQnep

'

 

 

Ztt

 

Z[Pi

(0]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q

 

(t M) —

 

(М ф М . _

z[Pi(<)]

_

yp^J^L (N _ A^);

 

 

 

 

 

 

 

\z[p2(0]

 

 

(15)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z [p2(0]

“ ЬРатС^доб 2 ( 0 “Ь P atQ n ep ( t

Ь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z

 

 

 

 

 

Z

\ Z [Pi (<)]

Z [P ! («)] /

Z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(16)

Совместное

решение

уравнений (15) и

(16)

позволяет опреде-

лить

Pi

(0

Р-2 ( 0

с учетом перетока

газа

между

пластами.

 

и — _

После

z[pi (<)]

ИМ *)]

 

значения

средних

пластовых

давлений

этого

определяются

в первом и втором пластах в момент времени t:

р х (t) и р 2

(t).

Р и с . 71. И зменение

во времени показателей

р а зр а б о тк и

м есторож дения С в

усл о ви я х газового реж им а

и наличия

слабопроницаемой перем ы чки м еж ду пластам и

Последовательное применение уравнений (15) и (16) для других моментов времени позволяет найти искомые зависимости (7) и (8). При известных зависимостях (7) и (8) основные показатели разработки определяются аналогично ранее приведенным случаям.

Рассмотрим теперь методику вычисления показателей разработки для периода падающей добычи газа в предположении газового

223


режима. Как обычно, методика основывается на дифференциальном уравнении истощения газовой залежи.

Продифференцировав (1) и (2) по времени с учетом выражений (3) и (4), получаем следующие дифференциальные уравнения для двух пластов, разобщенных слабопроницаемой перемычкой:

Qi(f) =

 

j

d

pi (t)

“f" Qnep (0>

 

 

(17)

 

p ат

dt

z (pi)

 

 

 

 

 

 

 

QAt) =

 

2

^

Pi, (t)

 

Qnep ( 0

 

 

(18)

 

p ат

dt

z ( P 2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пусть скважины обоих пластов эксплуатируются

при

допусти­

мых депрессиях б х и б 2 соответственно.

Тогда

 

 

 

 

 

 

М <) 9/(0 = »/(*)

 

A t

, 1 Г ( A t V , b i ( t ) [ 2 h ( t ) - b i { t ) \ .

(19)

 

2B t + У

V22? ,)

+

 

 

Bi

 

J ’

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г =

1,

2.

Предполагаем,

что

показатели

разработки

на момент

времени

t At известны.

Уравнения (17)

и (18)

для

момента времени

t

с учетом (19) записываются в виде:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М<)

 

 

I А х у

, M O E A w - M * ) ]

 

 

 

2 S i + V

V 2 В г ) +

 

 

В г

 

 

 

 

 

k xQh 1

Г P i

{t — At)________ Pi (t)

 

“1 Qnep ( 0 i

 

(20)

Л*Рат

[ z [ p i ( i - A

f ) ]

z [ p i ( i ) ]

 

 

 

 

 

 

 

n2(t)

A-2

I 1 f

(

 

1

(t) [2p2 (t) — 62

(<)]

 

 

 

2fia

 

V 2B2 /

 

 

 

Я 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k 2Qh 2

p2 (f — Af)________ p2 (t)

 

 

7nep (0 -

 

(21)

A^Pax

z [P2 (i —AO]

Z(P2(0]

 

 

 

 

 

 

 

 

Для периода падающей добычи газа целесообразно зависи­

мость (р = ф (р) вблизи давлений р х (t At) и р 2 (i At) аппрокси­ мировать следующими уравнениями:

Фг (t)=M 1p1(t) + NX;

Ф2 {t)—M2p2 (t) + N2

С учетом данных соотношений уравнение для дебита перетока (6) представляется следующим образом:

Qnep (fy 1У ( М, Рг

- М х Pi (t) + y(N2- N x).

(22)

Z [P2 (0 ]

z [Pi (О]

 

224


Предыдущие уравнения (20) и (21) с учетом (22) принимают вид

щ (*)

А!

,

/ 7

 

А! \2

,

Од (Л) [2^! (*)—«! («)]

 

2Bi +

|/

\ 2Bi ]

+

 

Лх

 

 

 

 

 

« iQh1 Г P i ( t ~ M )

 

Pi (О

 

 

 

Ырат [ z [ p 1 (f — Д<)]

2 [Рх(П]. +

 

у

Л/2

Ра (О

 

-М х

Pi (О

■у(А2 — Л^);

(23)

 

 

2 [Р2 0)]

 

2 [P i (0 ]

 

 

 

я* (О

А>

I

-I

f

Л а \» .

бг ( 0

[2р2 ( О — йа (0]

 

2В2 ^ у

\2Вг ) "Т"

 

В 2

 

 

« 2 & Н 2

р 2

( t — M )___________ Р 2 ( О

1

 

 

^ Р з т

_ z [ p 2 ( i — Д г ) ]

2 [ р 2 ( 0 ]

 

 

- у

( М,

—^ ------М х-41^

-

- у ( А 2- А г).

(24)

 

V " 2 [Р2 (0 ]

2 [ P l ( 0 ]

 

 

 

Совместное

решение

(23)

 

и (24)

позволяет

определить

р г (t) и

р 2 (£). При этом в первом приближении принимается, что z [рх (01 ***

<*=>z [рх (t — ^01 и 2 [Рг (0! ^ 2 [р2 (^ — Д£)]. Аналогичные рас­ четы для других моментов времени позволяют определить искомые

зависимости (7) и (8) для периода падающей добычи газа. Тогда определение других Показателей разработки осуществляется уже без труда.

Отметим, что учет общих депрессионных воронок во взаимодействующих горизонтах приводит к необходимости использовать вместо формулы (6) фор­ мулу

9пер (О = У [фц 2 (*) — фд 1 (01-

Здесь фЦ2 (0 и фЦ1 (г) — значения функции ф соответственно при средних

давлениях в центральных дренируемых зонах горизонтов рц2 и рц1 в момент времени t.

Т аблица 21

Показатели разработки месторождения С в условиях газового режима при наличии газодинамической связи между пластами

 

Показатели

 

 

Годы разработки

 

 

 

9-й 10-й 11-й 12-й 13-й 14-й 15-й

 

 

Сдобх,

10» м3

126

143

160,5

178

195

212

229

Сдоб21

Ю9 М3

28,5

34,2

39,9

45,6

51,3

57

62,7

Pi/z (pi), кгс/сы2

233,1 221,2 209,1 196,7 184,8

173,1

160,9

h i 2 (Р2)> КГС/СМ2

260,7

250,3

239,8

229,6

219,2

208,7

198,7

Рх, кгс/см2

200

188

179

168

159

149

140

р„, кгс/см2

227

217

207

197

187

178

170

р{ без учета перетока, кгс/см2

174

160

147

135

122

110

98

15 Заказ 1013

 

 

 

 

 

 

225