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

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

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 = 31,7mпри 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

 

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