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

эксплуатации скважин, параметры пласта в областях газо- и водо­ носности, режим месторождения и т. д.

Если текущий анализ разработки обнаружит существенное отличие месторождения и отдельных пачек и пластов от предыдущего представления о них, значительные отклонения утвержденных запасов газа от проектных показателей, иной, чем предсказано, характер обводнения скважин и месторождения, то составляется проект доразработки. Проект доразработки месторождения выпол­ няется соответствующей исследовательской или проектной орга­ низацией с привлечением промысловых исследователей.

В проекте доразработки дается детальный анализ накопленного геолого-промыслового материала. С привлечением электронных вы­ числительных или (и) аналоговых машин воспроизводится история разработки месторождения, уточняются параметры пластов и сква­ жин, определяются начальные суммарные запасы газа и их распре­ деление по отдельным пластам, эксплуатационным объектам. Допол­ нительно исследуются результаты первичного анализа разработки месторождения.

Анализ выявляет причины отклонения проектных показателей разработки месторождения и обустройства промысла от фактических. Важнейший результат анализа разработки месторождения состоит в получении наиболее достоверной на рассматриваемый момент времени исходной геолого-промысловой информации о месторожде­ нии, отдельных продуктивных горизонтах и водоносном бас­ сейне .

Выполненный анализ разработки позволяет скорректировать вели­ чину отбора газа из месторождения. Уточнение отбора газа может вызываться изменениями в начальных запасах газа месторождения или изменением положения с промышленными и прогнозными запасами газа в данном районе, а также требованиями потребителя. Открытие новых месторождений, неоправдавшийся прогноз по перс­ пективным структурам или изменившиеся представления о соседних разрабатываемых месторождениях приводят к необходимости кор­ ректирования отбора газа из месторождения.

После выбора одного или нескольких значений отборов газа из месторождения рассматриваются подварианты по отборам газа из отдельных залежей, горизонтов или распределения их по площади газоносности.

Для рассматриваемых отборов газа определяются показатели разработки месторождения и обустройства промысла, т. е. учиты­ ваются и намечаются пути оптимизации сложившихся систем раз­ работки и обустройства. Из исследованных вариантов и подвариантов выбирается наилучший по технико-экономическим показателям и рекомендуется к реализации.

В проекте доразработки отражаются результаты анализа раз­ работки, выполненных исследований и приводятся прогнозные показатели разработки месторождения и системы обустройства промысла.

317

Данная глава посвящается изложению методов решения задач, возникающих при анализе разработки месторождений природных газов.

§ 2. Определение запасов газа по количеству отобранного газа

и изменению среднего пластового давления

До последнего времени наибольшее распространение при опре­ делении запасов газа имеют объемный метод и метод падения пласто­ вого давления. В данном параграфе рассмотрим последний метод, так как изложение сущности и особенностей объемного метода подсчета запасов газа является предметом курса «Промысловая геология нефти и газа».

Здесь и в дальнейшем рассматриваются методы определения общих начальных запасов газа в пласте. Извлекаемые промышленные запасы — это запасы газа, которые могут быть извлечены до дости­ жения экономически рентабельного отбора из месторождения. Извле­ каемые запасы газа, определяемые конечной величиной коэффициента газоотдачи, устанавливаются на различных этапах проектирования

иразработки месторождения в результате газогидродинамических

итехнико-экономических расчетов.

Воснове метода определения запасов газа по данным о количестве

отобранного газа и изменении во времени среднего пластового давления лежит уравнение материального баланса для газовой за­ лежи. Впервые в СССР описываемая методика была предложена в 40-х годах В. П. Савченко, А. Л. Козловым, Н. В. Черским

иизложена в их работе [62]. Изучению различных аспектов приме­ нения метода подсчета запасов газа по падению среднего пластового давления посвящены работы ряда авторов.

Определив по промысловым данным средние пластовые давления

исоответствующие добытые количества газа на различные моменты

времени (при уверенности, что режим месторождения газовый), по уравнению материального баланса можно вычислить газонасы­

щенный объем норового пространства а£2а, а затем и запасы газа. Однако для более правильного определения запасов газа по падению среднего пластового давления промысловые данные подвергают графической обработке. Это позволяет, в частности, исключить из рассмотрения (после соответствующего анализа) дефектные точки или установить причины различных аномалий, отклонений. Графи­ ческий метод обработки промысловых данных позволяет с большой наглядностью определять режим залежи, момент начала активного продвижения воды.

Представим уравнение материального баланса для залежи в слу­ чае газового режима в виде:

318

Б у д е м о т к л а д ы в а т ь п о о с и а б с ц и с с о т о б р а н н ы е Q*aoe к о л и ч е с т в а

что в этих координатах зависимость -Аг- ’= / (<3д0б (0) представляет

Z (р)

собой прямую линию (см. рис. 4).

При Qlo6 = 0 из уравнения (1) вытекает тот очевидный результат,

ному давлению и стандартной температуре. Следовательно, рассмат­ риваемая прямолинейная зависимость отсекает на оси абсцисс отрезок с координатой, равной величине начальных запасов газа в пласте, приведенных к стандартным условиям.

Итак, в условиях газового режима зависимость plz (р) = / (Одоб (0) выражается прямой линией. Следует помнить, что данное условие является необходимым, но не достаточным для утверждения о про­ явлении газового режима.

Если зависимость plz (р) = / (<2д0б (0) имеет начальный прямо­ линейный участок и выполняются достаточные условия для опре­ деления режима залежи (о них сказано в § 2 главы II), то можно экстраполировать данный участок до оси абсцисс с целью оценки начальных запасов газа в пласте (линия 4 на рис. 4).

Из предыдущих рассуждений следует, что при водонапорном

режиме зависимость plz (р) = f (QA*05 {t)) отклоняется от прямой (линия 3 на рис. 4), справедливой для газового режима. Это положе­ ние позволяет в результате обработки промысловых данных в коорди­

натах plz (p)-i-Qдоб (t) устанавливать режим месторождения, а также оценивать начальные запасы газа в пласте. В начале разработки поступление воды в залежь может не оказывать существенного влияния на изменение среднего пластового давления, что выражается

времени, данные об изменении среднего пластового давления и добытом количестве газа могут ложиться на прямую, как было показано на рис. 6. Экстраполяция подобных прямолинейных отрез­ ков до оси абсцисс для определения начальных запасов газа в пласте недопустима. Для установления принадлежности прямолинейного

участка зависимости plz (р) = /[<3д0б (01 газовому или водонапор­ ному режиму необходимо использовать источники дополнительной

' 319

информации о режиме залежи (см. § 2 главы II). Кроме того, при определении запасов газа методом падения среднего пластового давления следует учитывать факторы, влияющие на характер зави­

симости plz (р) = / [<2доб (£)] (см. § 3 главы И).

К настоящему времени накоплен значительный опыт применения объемного метода и метода падения среднего пластового давления для определения запасов газа в пласте. Анализ зависимости

plz (р) = / Юдоб (/)] во многих случаях позволил достоверно уста­ новить режим разрабатываемых месторождений. Считается, что метод падения пластового давления следует использовать при отборе из пласта 5—10% запасов газа. Объясняется это тем, что обнаружить заметное изменение во времени среднего пластового давления можно лишь в период второй фазы неустановившейся фильтрации газа, когда давление падает в каждой точке пласта.

Отметим факторы, которые влияют на точность подсчета запасов газа методом падения пластового давления, а следовательно, и на достоверность прогнозных показателей по системе разработки место­ рождения и обустройства промысла.

1.При подсчете запасов газа важна достоверность величины добытого количества газа. Необходим по возможности точный учет, например, потерь газа при аварийном фонтанировании скважины х, потерь газа в атмосферу при исследованиях скважин и т. д. На достоверность определения добытого количества газа могут влиять также возможные неконтролируемые перетоки газа из пласта в пласт пли утечки газа на поверхность в результате образования грифонов.

2.Большое внимание должно уделяться повышению точности определения средневзвешенного по объему норового пространства пластового давления на разные моменты времени. Необходимая точность может быть достигнута путем применения образцовых манометров (или грузового пресса Рухгольца), измерения статиче­ ского давления после длительной остановки скважин, использования карт оimh и карт изобар для вычисления среднего пластового да­ вления.

3.Интервалы времени должны быть такими, чтобы определяемые значения средневзвешенного пластового давления на разные моменты значительно различались между собой. Различия в пластовом давле­ нии не должны быть соизмеримы с погрешностью манометров, исполь­ зованных при исследовании скважин.

Описанные два метода подсчета запасов газа распространены и за рубежом. Рекомендуется также метод материального баланса для подсчета запасов газа при активном водонапорном режиме, основанный на использовании уравнения материального баланса. Неизвестное в уравнении материального баланса сум­ марное количество поступившей в залежь воды определяется расчетом притока воды в укрупненную скважину (газовую залежь). Однако этот метод может1

1 Определение дебита аварийно фонтанирующей скважины — сложная задача. Обнадеживающими являются акустические методы оценки дебитов аварийно фонтанирующих скважин [31].

320