Файл: Ширковский, А. И. Добыча и подземное хранение газа учебное пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.10.2024

Просмотров: 118

Скачиваний: 0

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

При закачке и отборе воздуха в скв. 1, 3 и 5 (последова­ тельно) фиксируют изменение давления (уровня) в скв. 2, 4, 6, 7. Если скв. 2, 4, 6, 7 не реагирует на изменение давления в пла­ сте II, покрышка ловушки считается герметичной.

§ 48. Определение объемной газонасыщенности обводненной зоны при отборе газа

При отборе газа из подземного хранилища давление в нем уменьшается, что приводит к продвижению воды в газонасыщен­ ную часть коллектора. Продвигающаяся вода неполностью вытес­ няет газ из порового пространства. В обводненной зоне остает­ ся невытесненным некоторый объем газа. Отношение объема порового пространства, занимаемого газом в обводненной зоне, к общему объему порового пространства обводненной зоны пласта, занимаемому газом и водой, называется коэффициентом объемной газонасыщенности обводненной зоны. Его можно измерить с по­ мощью геофизических методов, вычислить аналитически по данным об отборе газа и продвижении подошвенной воды в залежь.

Положение границы раздела газ'— вода устанавливается с помощью геофизических методов и по обводнению скважин, рас­ положенных на различных гипсометрических отметках.

Кроме того, коэффициент объемной газонасыщенности обвод­ ненной зоны подземных хранилищ при продвижении подошвенной воды в залежь можно определить по изменению средневзвешен­ ного по объему порового пространства пласта давления в зави­ симости от объема отобранного газа. В этом случае расчеты проводят в следующем порядке:

уравнение баланса газа в залежи

 

 

 

Qr + a (QoQr) -ggL =

i£ ? ~

,

(218)

zBpB

Pb

 

 

где Qr и Qo — соответственно текущий

и начальный объемы поро­

вого пространства газонасыщенной части залежи

в м3; а — коэф­

фициент объемной газонасыщенности обводненной зоны в долях от эффективной пористости; pD/zB— средневзвешенное приведенное давление в обводненной части залежи в кгс/см2; pBfzB— средне­ взвешенное приведенное давление в необводненной части залежи

в кгс/см2; Q3 и Qa— соответственно

начальные запасы газа и

объем отобранного газа из залежи,

приведенные

к давлению

1 кгс/см2 и пластовой температуре, в м3.

 

Объем вторгшейся воды в залежь

 

 

Q „^Q 0— -(^ ~ Qa)PaZB .

(219)

Рв2а

 

 

Объем добытого газа из обводненной части залежи за счет вторжения воды

156


( 220)

где pajza— начальное приведенное давление в залежи в кгс/см2. Объем оставшегося газа в обводненной зоне

Q0 = QB ^ - - A Q a = a (Q0- Q r) ^ .

(221)

Объем чисто газонасыщенной части залежи

Qr = (Q3 — Од) zb

VQb zq AQff ) 2b

(222)

P b

 

P b

 

Коэффициент объемной

газонасыщенности обводненной

зоны

( qb — -AQz ) z*

(223)

а = Д----

?°--------

J— .

 

(20 ^г) Рв

 

Коэффициент газоотдачи обводненной зоны

 

p =

i

а Рв2о

(224)

 

 

*вРо

 

Газ, остающийся в обводненной зоне, является составной частью буферного газа. Величина коэффициента объемной газонасыщен­ ности обводненной зоны и масса газа в этом объеме существенно зависят от геолого-физических параметров пласта, темпов отбора газа из хранилища, физических свойств воды и газа, литологии газонасыщенного коллектора (т. е. типа горных пород, слагаю­ щих коллектор: пески, песчаники, известняки, доломиты и др.) [28, 31].

Пример 22. Определить коэффициент остаточной объемной газонасыщенности

и коэффициент

газоотдачи Аманакского

подземного

хранилища

при следующих

исходных данных:

Ро

= 30,3 кгс/см2;

Рв

кгс/см2; Qo=9,95 106 м3;

— = 15,6

 

 

 

го

 

 

zB

 

 

Од = 208,1 • 10е м3; ~г~ = 22,9 кгс/см2;

 

=25 кгс/см2.

 

 

 

 

гв

 

 

 

гво

 

 

 

 

(9,95.106-30,3 — 208,1 -10е)

м3.

 

Ов =

9,9510е — ----------------——----------------- = 4 млн.

 

 

 

 

 

 

15,6

 

 

 

Д0д =

208,1 — 9,95.10е (30,3— 15,6) =

61,9-Ю3 м3.

 

 

0о =

4-10в.30,3 — 61,9-10е = 59,3-10е м3.

 

Л

(9,95-103-30,3 — 20 8 ,Ы 0 3)

(4-103.30,3 — 61,9-10»

 

в

, - -----------------

-------------- ------------------- ( 5 J — =-----------2.I6-10-

 

 

 

 

59,3-10е

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0,332.

 

 

 

 

 

(9,95 — 2,15) -10е- 22,9

 

 

 

 

 

 

Р = 1 - 0 ,3 3 2 -

 

22,9

 

 

 

 

 

 

 

0,75.

 

 

 

 

 

 

 

30,3

 

 

157


§ 49. Закачка газа в купольную часть (ловушку) водонапорной системы в условиях упругого режима

П е р в а я ф а з а н е у с т а н о в и в ш е й с я ф и л ь т р а ц и и

Гидродинамическая схема для расчета приведена на рис. 37. Изменение давления в хранилище при закачке газа в пласт с

постоянным темпом можно определить по формуле [26]

Pi'

Рп

 

 

 

Q0

 

Р г ~

QrPat - h p 0Q 0

 

 

=

0.

 

(225)

 

 

 

2x2

 

 

 

2xl

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4Y,t

л

 

/

*5

4y.t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

In

 

 

 

In

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R0

 

 

 

Ro

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Зная

P r = p r ( t ) ,

легко

рассчитать

Q= Q(/),

а по графику Q=

= Q(h),

построенному по структурной

карте ловушки,

 

определить

A = h(t).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 23. Определить, как

 

 

 

 

 

 

 

 

изменились в течение первой фазы

 

 

 

 

 

 

 

 

неустановившейся

 

 

фильтрации

 

 

 

 

 

 

 

 

объем

газоносной

части

 

пласта

 

 

 

 

 

 

 

 

Q= Q (2),

мощность

газоносности

 

 

 

 

 

 

 

 

h = h (2),

давление

 

в

хранилище

 

 

 

 

 

 

 

 

P r - P r ( t ) ,

расход

жидкости

q B =

 

 

 

 

 

 

 

 

= q B

(t)

при

создании

хранилища

 

 

 

 

 

 

 

 

газа

в

ловушке

пластовой

водо­

 

 

 

 

 

 

 

 

напорной системы (при упругом

 

 

 

 

 

 

 

 

режиме и постоянном расходе за­

 

 

 

 

 

 

 

 

качиваемого

газа

рг const).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

щие

Для расчета приняты следую­

 

 

 

 

 

 

 

 

исходные

данные:

 

т = 0,2;

 

 

 

 

 

 

 

 

£=1,5Д ;

р в = 1

сПз;

мощность

 

 

 

 

 

 

 

 

пласта

ht= 20 м;

рп = 60

 

кгс/см2;

 

 

 

 

 

 

 

 

число

нагнетательных

скважин

 

 

 

 

 

 

 

 

п0 = 20;

радиус окружности, на ко­

 

 

 

 

 

 

 

 

торой

расположены

нагнетатель­

 

 

 

 

 

 

 

 

ные

скважины,

У?б =

500

м;

р„ =

Рис.

37. Гидродинамическая

схема

водо-

= 1000

кг/м3;

высота

ловушки

Н = 5 5

м;

средний

радиус

отступ­

«асыщеыиого

пласта

 

при расчете закачки

ления

воды,

принимаемый

посто­

газа

в

процессе

создания

хранилища:

янным,

/?о= 500 м; постоянный рас­

 

 

 

г ,

До + *о

 

 

ход

газа

qB—10е м3/сут; коэффи-

 

 

 

*'0 —

 

2

 

 

циент объемного

упругого

сжатия

 

 

 

 

 

 

 

 

жидкости

Р в = 4,5 5

1 0 ~ 5

 

см2/кгс;

сжатия пород

рс = 1,55

10~5

см2/кгс;

 

коэффициент

объемного

упругого

радиус контура

пластовой

 

водонапорной

системы /?к = 19,47 км.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема пластовой водонапорной системы приведены на рис. 37, а кривые за­

висимостей П= 12 (/г),

Fm = Fm(h) представлены на рис. 38.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Результаты вычислений при Й0=0

приведены в табл.

30.

 

 

 

 

 

 

 

158


Т а б л и ц а 30

Основные данные, характеризующие процесс создания хранилища газа

в куполообразной ловушке пластовой водонапорной системы

в условиях

упорного

 

 

 

режима

 

 

 

 

t , сут

R , Юз м

Р Г , кгс/см2

Д, 10' м '

h , м

Чв,

м '/сут

Q, 10е м»

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

11 800

90

120

15,8

84,8

1,41

6,8

11 720

120

150

17,8

85,5

1,75

7,6

11 630

150

180

19,47

86,0

2,09

8,35

 

11 600

180

По данным табл.

30

построены кривые зависимостей p r = P r ( t) ,

h = h ( t )

и Q= Q(t),

приведенные на рис.

39.

Из данных таблицы

 

 

 

 

 

е,Аз

 

 

 

ругаем Л,м Я,10'V

 

6

8

9,1о У

 

/I (раза Е (раза

О

 

 

100 -10 5

Т

 

 

80 - 8 -0 Л

О

 

 

 

 

во - В ■3

А1

8

 

 

^ 9

 

00 - 0

Z

 

12

-

 

Гт\

 

20 -1

-1

 

16

 

 

 

 

 

 

fl,М

Рис. 38. Кривые зависимостей Q и Fin от газонасыщеиной мощ­ ности пласта h

0 00 120 180 ZOO 300 t,cупг

Рис.

39.

Кривые

зависимостей

Q=

= Q (0 >

h — h ( t )

и P r = p r {t) при

за­

качке

газа

в ловушку с постоянным

темпом в течение первой и второй фазнеустановившейся фильтрации воды

и рисунка видно, что начало создания хранилища характери­ зуется высоким темпом роста давления в области газоносности; при дальнейшей закачке газа темп роста давления уменьшается.

В т о р а я ф а з а н е у с т а н о в и в ш е й с я ф и л ь т р а ц и и ж и д к о с т и при з а д а н н о м во в р е м е н и р а с х о д е з а к а ч и в а е м о г о г а з а q v = q T( t )

Пластовая водонапорная система рассматривается как замкну­ тый подземный резервуар [26].

159