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

Пороговое давление может быть велико при вытеснении воды из глин и глинистых песчаников, в которых преобладают набуха­ ющие частицы минералов весьма малых размеров, создающих большую удельную поверхность. В несцементированных песках или песчаниках с карбонатным цементирующим материалом пороговое давление имеет небольшую величину.

Область пласта, в которую попадает вода с поверхности или из другого пласта, называется областью питания. Область пласта,

100 м/год, подъем подошвенных вод в вертикальном направлении происходит со скоростью 0,5—5 м/год.

Пластовая вода является минерализованной. Содержание раз­ личных солей в пластовой воде составляет 20—300 мг/л. Содер­ жащиеся в пластовой воде соли могут выпадать на забое сква­ жины или в газовых коммуникациях, создавая дополнительные сопротивления потоку газа.

Пример 1. Определить пороговое давление для начала движения воды в не­ сцементированном песке при следующих геолого-физических параметрах пористой среды п воды: £0=17,5 Д, т0= 0,39, 0=75,1 дин/см,

Т е м п е р а т у р а и т е п л о в о й р е ж и м п л а с т а

В неразрабатываемых газовых месторождениях породы газо­ носного пласта и газ, находящийся в поровом пространстве пла­ ста в течение длительного геологического времени, имеют одина­ ковую температуру, поскольку размер поровых каналов мал, а

* В Международной системе за единицу поверхностного натяжения принят

18

поверхность контакта газа с породой велика. Температуру пласта tn приближенно можно рассчитать по формуле

Измерения температуры на различных глубинах в разных рай­ онах земного шара показали, что геотермическая ступень изменя­ ется от 20 до 60 м/° С. В расчетах обычно принимают среднее зна­

процесс фильтрации газа можно рассматривать как дроссельный, характеризующийся постоянством теплосодержания

мало. Значительное уменьшение температуры газа на забое мо­ жет произойти при эксплуатации скважин с большими депрес­ сиями, при продувках скважин в атмосферу через диафрагмы больших диаметров, аварийном фонтанировании скважины. Рез­ кие изменения температуры газа на забое скважин на большую величину могут привести к образованию трещин в цементном камне и обсадной колонне труб, потерям газа, обводнению забоя верхними водами или образованию кристаллогидратов углево­ дородных газов и закупорке забоя.

§ 5. Режимы эксплуатации газовых месторождений

Режимом эксплуатации газового месторождения называется проявление доминирующего вида пластовой энергии в процессе разработки или доминирующего вида пластовой энергии, приво­

19

дящей в движение газ, нефть или воду к забоям эксплуатацион­ ных скважин.

При эксплуатации залежи одновременно могут проявляться различные виды пластовой энергии, некоторые из которых преоб­ ладают в разные периоды времени.

Основные виды пластовой энергии следующие: потенциальная энергия жидкости в поле силы тяжести; потенциальная энергия деформации жидкости; потенциальная энергия деформации пла­ ста; потенциальная энергия свободного газа, потенциальная энер­ гия окклюдированного газа.

От режима эксплуатации пласта зависят конструкция скважи­ ны; дебит скважины; размещение скважин на структуре и площа­ ди газоносности; система сбора и обработки газа, конденсата и нефти; коэффициент газо- и нефтеотдачи; конструкция и техно­ логический режим работы конденсатоперерабатывающего завода; конструкция и технологические параметры начального участка магистрального газопровода большой длины; все технико-эконо­ мические показатели системы дальнего газоснабжения. Поэтому важно использовать естественные геолого-физические условия

атации, при котором были бы наилучшие технико-экономические показатели по системе газоснабжения в целом.

До начала эксплуатации залежи о будущем режиме предполо­ жительно можно судить по данным расчетов о продвижении воды и опыту эксплуатации газовых залежей. Во время эксплу­ атации залежи ее режим устанавливается достоверно по факти­ ческим данным: обводнению скважин краевой или подошвенной водой; перемещению газо-нефте-водяного контактов; форме графи­ ка зависимости приведенного средневзвешенного по объему по-

рового пространства залежи давления pjz от объема извлеченного из залежи газа (нефти) QR. Типичные графики зависимости p/z=f(QR) приведены на рис. 2.

Для зависимости выраженной прямой 1 преобладающей пла­ стовой энергией является потенциальная энергия упругого расши­ рения самого газа. Существенного изменения начального газона­ сыщенного объема порового пространства пласта во времени не происходит, т. е. Qo=const. При одинаковом темпе отбора газа темп снижения давления в залежи наибольший и постоянный. Ре­ жим эксплуатации залежи в этом случае называется газовым.

Зависимость, выраженная кривой 2, указывает на неизменность во времени начального приведенного пластового давления. В этом случае начальный газонасыщенный объем порового про­ странства залежи существенно уменьшается вследствие поступле­ ния пластовой воды в газонасыщенную часть залежи. В этом случае пластовая вода вытесняет газ без существенного его рас­ ширения. Режим эксплуатации залежи называется жестким водо­

20

напорным. Этот режим в практике разработки газовых залежей встречается редко.

Наиболее часто встречается упруговодонапорный режим, вы­ раженный кривой 3. Вначале незначительное продвижение воды

в залежь практически не влияет на pjz. Далее фактическая ли­ нии зависимости p/z=f(QK) отклоняется вверх от линии газового

режима. Во многих случаях имеется прямолинейный отрезок на

кривой 3. По прямолинейному участку зависимости pjz=f(Qa) для газовых залежей массивного типа можно определить началь­ ные запасы газа (в м3) по следующим формулам.

21