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
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 |
|
'Я |
|||
|
|
|
|
|
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