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: 122
Скачиваний: 0
Производя выкладки, аналогичные для случая фильтрации га за по закону Дарси, получим выражение для дебита газа, пола гая k, р и г независимыми от р и S
|
pI - pI = a q + bq \ |
|
(62) |
|
где при Rk^ R c и p* = const |
|
|
|
|
д _ П6р0г0Го Jn |
Rk_ . |
в _ |
Р*РаТо |
(63) |
я khpaTc |
Rc |
2я2Л2раТ^/?с0,746-104 |
||
|
р* |
63-10° |
|
(64) |
|
|
|
||
О п р е д е л е н и е г е о л о г о - ф и з и ч е с к и х |
п а р а м е т р о в |
п о р и с т о й с р е д ы по к о э ф ф и ц и е н т а м ф и л ь т р а ц и о н н ы х с о п р о т и в л е н и й / ! и В.
Определим коэффициент проницаемости из выражения для А
1 16[1q ZqT Q
(65)
nAhpnTc
где Si — коэффициент учета несовершенства скважины по степени
вскрытия |
(определяется из таблиц [1] по параметрам |
^ = ~ и |
|
_ |
D |
— коэффициент учета несовершенства скважин |
по ха |
Лс= у~); |
рактеру вскрытия пласта — определяется по приближенной форму ле Е. М. Минского
Здесь п — число работающих перфорационных отверстий, прихо дящихся на 1 м вскрытой мощности пласта; Ro— радиус полусфе рической каверны в пласте, прилегающей к перфорационному отверстию в металлической обсадной колонне и цементном камне за колонной (Ro зависит от типа перфоратора и крепости горных пород).
При применении перфоратора ПК-ЮЗ радиус полусферической каверны (в мм) можно определить из выражений:
для гранулярных газоносных коллекторов (песков и песчани ков)
R0 = 31,7m'и при 0,15 < т < 0,30; |
(67) |
* В Международной системе за единицу динамической вязкости газа р<> принят 1 Н -с/м2=1 Па-с. 1 пауз (Пз) = 102 сантипуаз (сПз) = 1 дин-с/см2=-- = 10-‘ Н • с/м2=10” 1 Па-с.
40
для карбонатных коллекторов |
|
|
|
||
Ro= \ 5 0 m u |
при |
0,01 < |
m < |
0,10. |
(68) |
Найдем отношение — из |
выражения |
для коэффициента |
В |
||
т |
|
|
|
|
|
63-io°pa7jj(i + j; + |
i;) |
2/; |
(69) |
||
2пг№Яст\ 0,746104раВ |
|
||||
|
|
||||
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(70) |
52 » |
— \ . |
|
|
(71) |
|
|
|
зпЩ30 |
|
|
|
Подсчитаем коэффициент пористости m путем деления значения к, определенного по выражению для А на величину klm, получен ную выше
m = |
(72) |
Определим структурный коэффициент т по формуле А. И. Ширковского
1,29-10з
(73)
(k — в Д, m — в долях единицы).
Вычислим коэффициент извилистости пористой среды
— = 0,645т0' 545, |
(74) |
где L и L0— длина соответственно криволинейного и прямолиней ного порового канала среднего радиуса. Рассчитаем коэффициент формы газонасыщенного коллектора
к = 1,55т0’455. |
(75) |
Определим удельную поверхность пористой среды (в см2/см3)
(76)
1,02-10-8
J V .
Найдем объем связанной воды SB путем подбора из уравнения
h |
|
0 , 1 8 2 - S B |
|
|
— = |
(1 _ |
SB). 10 571 |
. |
(77) |
m |
' |
в/ |
|
|
41
Определим коэффициенты газонасыщенности рг, |
абсолютной |
|
проницаемости k 0 и пористости т 0 |
|
|
Рг 1 *^в> k 0 |
тп |
(78) |
(1 ~ S B)2 |
(1 — S B) |
|
Нестационарная изотермическая плоскорадиальная фильтрация реального газа в однородном пласте при справедливости закона Дарси описывается нелинейным дифференциальным уравнением в частных производных параболического типа
1 |
d ^ |
k (p )p |
dp |
__ d |
m (p )p |
(79) |
|
r |
dr |
p, (p) z (p ) |
dr |
dt |
Z(P) J |
||
|
Интегрирование его возможно при применении методов ли неаризации или численных методов решения с использованием ЭВМ.
Обработка кривых нарастания забойного давления в скважинах без учета притока газа в ствол скважины при ее закрытии на устье по схеме бесконечного пласта проводится по формуле
Pi = P i 0 + |
PQo in |
|
+ 5 Qo + P' Jg |
t |
(80) |
|||
|
|
|
P in |
|
|
|
|
|
или |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P\ = a |
+ |
P' Ig t, |
|
(81) |
||
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a — P3 о + |
PQo 1° |
„ |
+ B Q o , |
|
(82) |
||
|
|
|
|
|
P in |
|
|
|
|
p - |
t W |
a r ° |
, |
P' = |
2,3BQ0, |
|
(83) |
|
r |
2nkahTc |
|
K |
^ 0 |
|
|
|
Qo— установившийся дебит, с которым |
скважина |
работала |
до ее |
|||||
остановки (при |
^ = 0); |
р3.о — забойное давление, |
соответствующее |
|||||
дебиту Qo; Rc.n— приведенный радиус скважины |
|
|
||||||
|
|
kh |
42,4Q0paT0Zo |
|
|
/0<ч |
||
|
|
~ |
= — |
Р |
----- • |
|
(°4) |
|
|
|
Р |
|
*С |
|
|
|
|
При известном значении В определим коэффициент пьезопро |
||||||||
водности х и mh |
|
|
|
|
|
|
|
|
—— = 0,445 exp 2 3 |
|
|
x — kpn |
(85) |
||||
Rlr, |
|
|
|
|
|
|
m \i |
|
m h = |
2,25 — |
PH |
exp |
- 2 ,3 |
|
2\ T |
(86) |
|
|
|
P'
42
В формулах приняты следующие размерности: — |
в |
Qo |
|
|
(х |
сПз |
|
в тыс. м3/сут; Т0 и Тс в °К; k в Д; |
в 1/с; х в см2/с; |
Rc в см; |
mil |
в м; В в ( - W - )2- ( ^ ) 2.
тыс.м3 см2
Величины а и р определяются по кривой нарастания забойного давления после остановки скважины, построенной в координатах p i — lg^ (рис. 5) : а — отрезок, отсекаемый прямолинейным участ
ком этой зависимости на оси |
ординат |
(при |
t = \ |
с); |
Р’’— тангенс |
|||||
угла наклона этого прямоли |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
нейного отрезка к оси времени. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
По кривой восстановления |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
забойного |
давления в беско |
500 |
|
|
=fi‘=39,5 |
|
|
|||
нечном по протяженности пла |
|
|
|
|
|
|||||
000- |
/яiO3 |
|
|
|
|
|||||
сте без учета притока газа в |
|
|
|
|
||||||
скважину |
после |
ее закрытия |
300 |
|
|
|
|
|
|
|
можно определить запасы газа |
|
0,5 |
1,0 |
1,5 |
г,0 |
2,5 |
3,0 tyt |
|||
(в м3) в объеме дренирования |
О |
|||||||||
скважины |
при |
стандартных |
|
|
|
|
|
|
|
|
условиях |
|
|
Рис. |
5. |
График |
зависимости |
р3—lg i |
|||
2,3.2,25-10 |
|
для |
скв. 50 |
Султангуловского |
газового |
|||||
(87) |
|
|
месторождения |
|
||||||
Q3 = |
|
|
|
|
||||||
|
2р'0,864.105 |
|
|
|
|
|
|
|
|
где Qo— установившийся дебит, с которым скважина работала до остановки, в тыс. м3/сут; рп— статическое пластовое давление в объеме дренирования в кгс/см2; t0—-время полного восстановле
ния забойного давления до |
пластового в с; р '— тангенс |
угла |
на |
|
клона прямолинейного участка зависимости p \ —p\i}gt) |
к оси |
lg/ |
||
в (кгс/см2)2/цикл |
|
|
|
|
о |
/ ______2 , 3/lQ () |
|
(88) |
|
Р |
- |
2 In R J R C'B |
|
|
|
|
Здесь RK= 0,472 R — радиус контура области питания при уста новившихся условиях работы скважины; Rc,n— приведенный ра диус скважины, т. е. радиус такой гидродинамически совершенной по степени и характеру вскрытия пласта скважины, которая имеет одинаковый дебит с несовершенной скважиной радиуса Rc при одинаковой разности давлений рк — р3. Принимаем, что контурное давление рк приближенно равно начальному давлению рн
Ясп = |
Rcec. |
(89) |
R = Дс + |
/2 ,2 5 х* . |
(90) |
43
Запасы газа в удельном объеме дренирования скважины мож но определить по коэффициенту фильтрационного сопротивления А
|
2,25104р | t0 In -§^~ |
(91) |
||
Q3 = |
|
|
|
|
Из выражения (91) |
следует, что |
при одинаковых |
значениях |
|
In RK/Rc.n |
|
|
|
|
|
-=£i- = /lQoa _ |
|
(92) |
|
|
Р2 |
-^2^02 |
|
|
Коэффициент качества вскрытия пласта скважиной С можно |
||||
определить так: |
|
|
|
|
1 п - ^ |
=1п - ^ + С; |
(93) |
||
|
Rr |
Rc |
|
|
С = 2,3/lQ0 — In |
Rk |
(94) |
||
|
|
2Р' |
|
|
Пример 6. Определить коэффициенты абсолютной проницаемости и открытой |
||||
пористости, объем связанной |
воды, |
начальную |
газонасыщенность, |
структурный |
коэффициент и удельную поверхность пористой среды по данным исследования гидродинамически совершенной по степени и характеру вскрытия пласта скв. 50 Султангуловского газового месторождения по данным исследований на устано вившихся режимах.
Исходные данные для расчетов: |
рн= 24,4 кгс/см2; Д= 0,68; ра = 1,03 кгс/см2; |
|||||
h = 6,5 м; /?с=0,06 м; pic = 0,012 сПз; |
7'0=286°К; |
7'С= 293°К; |
Д = 1,04 сут/тыс. м3; |
|||
В = 5,68 • 10~4 (сут/тыс. м3)2; |
г„=1; |
Rк |
ct=472; |
|3' = 38,5; L = 260 м; |
||
= 1000; |
||||||
Qc= 203,5 тыс. м3/сут; р3.о=19 |
кгс/см2. |
|
|
|||
Определим коэффициент проницаемости из выражения для А |
||||||
|
116(г0Г0 In Rk_ |
116-0,012-286-2,3-3 |
|
|||
k = |
Rc |
|
0.428Д. |
|||
AnTchpa |
1,04-3,14-6,5-293-1,03 |
|||||
|
|
Найдем отношение kjm из уравнения для В
63-102рат2
Г- 2я2й2 Т* Rc0 ,746В
63-102-0,68-1.205-2862
2,28.
2-9,9-6,52-9,81 -2932-0,06-1,03-104-5,68-10~4
k
— = 1,73.
Определим пористость т, разделив k на к[т
0,428
0,247.
1,73
44