авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 | 4 |

Разработка технологии и методов регулирования хранения попутного газа в пластах-коллекторах временных подземных хранилищ

-- [ Страница 2 ] --
Объект хранения ПХГ ВПХГ
Газовые залежи и водоносные горизонты при проявлении водонапорного режима Растекание газа по площади, уменьшение активного объёма газа и увеличение буферного объёма газа. Опережающее подтягивание подошвенных вод, преждевременное обводнение эксплуатационных скважин, уменьшение дренируемого объёма газа в процессе циклической эксплуатации Растекание газа по площади, уменьшение коэффициентов рентабельного извлечения хранимого газа. Уход газа за замок ловушки при многолетнем повышении пластового давления в периоды закачки, простоя и отбора газа из хранилища
Газовые залежи при проявлении газового режима Образование глубоких депрессионных воронок при низких фильтрационно-емкостных свойствах пласта-коллектора, уменьшение производительности скважин Образование высоких репрессионных воронок при низких фильтрационно-емкостных свойствах пласта-коллектора. Превышение давления нагнетания максимально допустимой величины из условия герметичности покрышки
Газовые шапки нефтегазокон-денсатных залежей Расформирование нефтяной оторочки (части) и снижение дебитов нефтедобывающих скважин в процессе циклической эксплуатации ПХГ в результате периодически происходящих прорывов газа к забоям скважин Расформирование нефтяной оторочки (части) в результате образование устойчивых “конусов” газа, снижение дебитов нефтедобывающих скважин

Под регулированием хранения попутного газа в пластах-коллекторах ВПХГ понимается воздействие на фильтрационные процессы, происходящие в объекте хранения при многолетней закачке попутного газа. Проведенный в диссертации сравнительный анализ показал, что внедрение методов регулирования характеризуется разными эффектами на объектах ПХГ и ВПХГ (табл. 2).

В работе при исследовании методов регулирования многолетней закачки и хранения попутного газа в пластах-коллекторах ВПХГ решены следующие задачи:

  • определение максимально допустимого давления нагнетания попутного газа в пласты-коллекторы при использовании метода регулирования забойного давления в газонагнетательных скважинах;
  • определение рационального положения горизонтального ствола газонагнетательной скважины при селективном по толщине пласта регулировании темпов и объёмов закачки попутного газа в газовую шапку нефтегазоконденсатной залежи;
  • разработка условий проведения гидроразрыва пласта (ГРП) на скважинах ВПХГ при регулировании репрессии на пласт путём интенсификации оттока.

Таблица 2

Эффект внедрения методов регулирования на ПХГ и ВПХГ

Метод регулирования Эффект на ПХГ Эффект на ВПХГ
Повышение давления нагнетания газа
  • Увеличение активного и уменьшение буферного объёмов газа
  • Уменьшение количества эксплуатационных скважин
  • Сокращение объёмов вторгаемых пластовых вод в искусственную газовую залежь
  • Увеличение объёма хранения попутного газа в условиях низкопроницаемых пластов-коллекторов
  • Уменьшение количества газонагнетательных скважин
Площадное регулирование
  • Формирование компактной искусственной газовой залежи по площади с повышенными коэффициентами газонасыщенности
  • Увеличение дренируемой части общего объёма газа
  • Уменьшение водо- и пескопроявлений
  • Равномерное повышение пластового давления в разно проницаемых участках пласта
  • Снижение прорывов газа в нефтяную часть залежи
  • Снижение рисков ухода газа за пределы структуры
Селективное регулирование
  • Формирование искусственной газовой залежи с повышенной газонасыщенной толщиной
  • Уменьшение водопроявлений в сезон отбора
  • Увеличение аккумулируемого объёма
  • Уменьшение давления на газонефтяной контакт (ГНК) и конусов газа
Интенсификация скважин
  • Увеличение продуктивности скважин и суточной производительности ПХГ
  • Уменьшение количества эксплуатационных скважин
  • Бескомпрессорный отбор
  • Уменьшение депрессии на пласт
  • Увеличение приемистости и уменьшение количества газонагнетательных скважин
  • Приобщение к активному аккумулированию слабопроницаемых пропластков и участков
  • Уменьшение репрессии на пласт, снижение давления нагнетания попутного газа

На ВПХГ и ПХГ, объекты хранения которых представлены низкопроницаемыми коллекторами, при закачке газа могут образовываться высокие репрессионные воронки пластового давления. Поэтому максимально допустимое давление нагнетания газа из условий герметичности покрышки оказывается решающим фактором при обосновании темпов закачки и объёмов хранения попутного и природного газа. Распространённым подходом к расчёту максимально допустимого давления нагнетания является использование теории гидроразыва пласта (ГРП) для оценки условий образования вертикальных трещин.

Исследованиям механизма трещинообразования на основе анализа отечественного и зарубежного опыта проведения ГРП посвящены работы Ю.Н. Васильева, Р.Д. Каневской, И.В. Кривоносова, В.А. Реутова, I.S. Abou-Sayed, M.J. Economides, J.L. Gidley, S.A. Holditch, Z.A. Moschovidis, D.E. Nierode, K.G. Nolte, C.D. Parker, H.S. Price, A. Setteri, R.W. Veatch, N.R. Warpinski и др. Результаты исследований показывают, что на глубине более 1000 м образуются, как правило, вертикальные трещины. Для раскрытия вертикальной трещины необходимо преодолеть горизонтальную составляющую горного давления (боковое горное давление), сдерживающую образование трещины. Боковое горное давление меньше или равно горному давлению, может превышать его лишь в случаях высоких тектонических напряжений в горизонтальной плоскости.

В традиционно применяемом методе расчёта максимально допустимого давления используется зависимость (1), предложенная Ю.П. Желтовым, на основе которой Э.Л. Гусевым проведены исследования применительно к геологическим объектам ПХГ с песчаными пластами-коллекторами и глинистыми пластами-покрышками (2)-(3):

(1)

(2)

(3)

Расчёты традиционным методом (Метод 1) показывают, что максимально допустимое давление нагнетания выше давления смыкания вертикальной и горизонтальной трещины, поскольку выше бокового горного давления пласта-коллектора и пласта-покрышки , а также выше горного давления при некоторых значения отношения толщины коллектора к толщине покрышки (рисунок 1).

Так в диссертации на основе проведённых исследований установлена неадекватность традиционного метода расчёта максимально допустимого давления нагнетания современным представлениям об условиях образования трещин гидроразрыва пласта. В связи с этим разработан усовершенствованный метод расчёта максимально допустимого давления нагнетания с использованием формулы (4), предложенной E.R. Simonson. Согласно этому методу в расчёте бокового горного давления пласта-коллектора по формуле (5) предлагается учитывать его рост с увеличением пластового давления с учётом постоянной Био (пороэластической константы). Боковое горное давление покрышки предлагается рассчитывать в зависимости от коэффициента Пуассона породы пласта-покрышки с использованием формулы (6).

(4)

(5)

(6)

Сравнение результатов расчётов максимально допустимого давления закачки традиционным методом (Метод 1) по формулам (1) - (3) и предлагаемым усовершенствованным (Метод 2) по формулам (4) - (6), представлено на рисунке 1. В расчёте принимался коэффициент Пуассона глинистого пласта-покрышки 0,4 и песчаного пласта-коллектора 0,29 при заданном постоянном пластовом давлении.

 Сравнение оценок максимально допустимого давления нагнетания -16

Рисунок 1 -

Сравнение оценок максимально допустимого давления нагнетания

Полученные результаты показывают, что рассчитываемое усовершенствованным методом максимально допустимое давление закачки в зависимости от относительной толщины пласта-коллектора лежит в диапазоне между боковым горным давлением пласта-коллектора и боковым горным давлением покрышки. Эти результаты являются адекватными данным мирового опыта проведения гидроразрыва пласта.

Усовершенствованный метод позволяет получать достоверные значения максимально допустимого давления нагнетания в разных горно-геологических условиях для терригенных и карбонатных пластов-коллекторов, глиняных и соляных пластов-покрышек. Проведённые исследования показали, что поскольку значение коэффициента Пуассона может варьироваться в широких пределах, для достоверного расчета необходимо адресное лабораторное определение коэффициента на керновом материале коллектора и покрышки каждого геологического объекта совместно с комплексом геофизических исследований.

Традиционно в технологических расчётах закачки газа в пласты-коллекторы в качестве ограничивающего фактора принимается максимально допустимое пластовое давление. Проведёнными исследованиями установлено, что основным фактором, ограничивающим темпы и объёмы закачки газа в объекты хранения, является не максимально допустимое пластовое давление, а максимально допустимое забойное давление или репрессия на пласт. Анализ зависимостей (4) - (6) показывает, что максимально допустимое давление нагнетания газа в пласт-коллектор является функцией пластового давления. Максимальное превышение допустимого давления закачки над начальным пластовым давлением увеличивается в процессе закачки, поскольку напряжение смыкания трещины гидроразрыва в пласте-коллекторе увеличивается по мере роста порового давления. При этом в начальные периоды закачки газа на ПХГ и ВПХГ можно создавать бльшую репрессию на пласт, по мере повышения пластового давления репрессия должна уменьшаться. В связи с этим максимально допустимый дебит скважины изменяется с ростом пластового давления при закачке газа (рисунок 2).

  Зависимость максимально допустимого давления нагнетания газа и-17

Рисунок 2

Зависимость максимально допустимого давления нагнетания газа и максимально допустимого дебита скважины от пластового давления при закачке газа в пласт-коллектор


Pages:     | 1 || 3 | 4 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.