Газогідродинамічні особливості експлуатації газосховищ у виснажених покладах

Abstract

Дисертація присвячена вирішенню задач формування і експлуатації штучного газонасиченого об’єму підземних сховищ газу (ПСГ) в покладах, які розроблялися з пружноводонапірним режимом, а також дослідженню роботи колекторної системи збору газу на ПСГ. На прикладі Опарського і Більче-Волиця-Угерського ПСГ вирішені питання визначення пружного запасу водоносного басейну покладів, впливу заводнення на формування газонасиченого об’єму ПСГ і режим його циклічної експлуатації. Визначено тривалість часу формування штучних покладів ПСГ і фактори, які впливають на величину газонасиченого об’єму сховища. Виявлені причини зменшення продуктивності експлуатаційних свердловин при використанні колекторної системи збору газу.

Диссертация посвящена решению задач формирования и эксплуатации искусственного газонасыщенного объема подземных хранилищ газа (ПХГ) в залежах, которые разрабатывалось на упруговодонапорном режиме, а также исследованию работы коллекторной системы сбора газа на ПХГ. На примере Опарского и Бильче-Волыця-Угерского ПХГ решены вопросы определения упругого запаса водоносного бассейна залежей, влияния обводнения на формирование газонасыщенного объема ПХГ и режим его циклической эксплуатации. Определена продолжительность времени формирование искусственных залежей ПХГ факторы, которые влияют на величину газонасыщенного обьема хранилища. Выявлены причины уменьшения производительности эксплуатационных скважин при использовании коллекторной системы сбора газа. Актуальность работы обуславливается тем, что неучет особенностей эксплуатации газохранилищ в коллекторах с упруговодонапорным режимом работы, ведет к отклонению реальных параметров работы ПХГ от проектных показателей. Об этом свидетельствует практика создания и эксплуатации Опарского и Бильче-Волыця-Угерского ПХГ. Диссертация состоит из общей характеристики работы, четырех разделов, итоговых выводов, списка использованных источников, который насчитывает 88 наименований и приложений. Основное содержание диссертации изложено на 130 станицах. Первый раздел посвящен изучению газогидродинамических особенностей проявления упруговодонапорного режима работы в истощенных залежах гидрогеологическизамкнутых пластов. На примере разработки газовых залежей IV-VI горизонтов Опарского месторождения показано, что упругий запас водоносного бассейна газоносного пласта пропорционален пластовому давлению. Проведенный анализ позволил определить величину упругого запаса и оценить вероятный объем водоносного бассейна этого месторождения. Сделанная на основании этого оценка длительности первой фазы упруговодонапорного режима работы показала, что это время сопоставимо со временем разработки залежи на газовом режиме и значительно превышает длительность цикла нагнетания-отбора газа при работе ПХГ. Поэтому сделан вывод о возможности проведения расчетов циклической эксплуатации Опарского ПХГ за формулами газового режима. Второй раздел работы посвящен определению упругого запаса водоносного бассейна XVI-го горизонта Бильче-Волыця-Угерского ПХГ на основании анализа динамики изменения давлений и газонасыщенных объемов залежей при их разработке на истощение. Проведенный анализ разработки этих месторождений с учетом их взаимодействия позволил определить объемы перетоков газа из Бильче-Волицкой и Угерскую залежь и объем газа, выпущенного в атмосферу во время аварийного фонтанирования скважины У-105. Все это дало возможность уточнить параметры залежей на момент перевода их в режим работы ПХГ и предложить аналитические зависимости для определения объемов обводнения Угерской и Бильче-Волицкой залежи как в отдельности, так и с учетом их взаимодействия. В третьем разделе раскрыты технологические особенности эксплуатации газохранилищ, созданных в истощенных газовых залежах с упруговодонапорным режимом их разработки. Рассматривается работа в режиме циклической эксплуатации залежей IV-VI горизонтов Опарского ПХГ и XVI-го горизонта У герского, а впоследствии, Бильче-Волыця-Угерского ПХГ. Сделаны выводы о влиянии упруговодонапорного режима работы залежи на параметры циклическую эксплуатации указанных ПХГ. В четвертом разделе проводится исследование эффективности работы коллекторной системы сбора газа Бильче-Волыця-Угерского ПХГ. С целью оценки влияния работы коллектора на производительность эксплуатационных скважин ПХГ решена модельная задача, с помощью которой показано, что увеличение количества присоединенных к коллектору ведет к существенному снижению производительности скважин. В работе показано, что причиной этого является возникновение в коллекторной системе дополнительного динамического сопротивления вследствие увеличения плотности линий течения в коллекторе по сравнению со шлейфами скважин. На основании этого предложен способ определения допустимого количества скважин, присоединенных к участку коллектора заданного диаметра. Примерный расчет с использованием предложенного метода проведен для участка коллекторной системы сбора газа ГСП-4 Бильче-Волыця-Угерского ПХГ.

The thesis is devoted to problem solving of forming and operation of artificial gas-saturated volume of underground gas storages (UGS) in reservoirs, which one was developed on elastic water drive, and also study of operation of collector system of gas collection on a UGS. On an example of Opary and Bil-che-Volytsa-Ugersko UGS the questions of definition of an elastic reserve of water-bearing basin of reservoirs, influencing of watering on forming of gas-saturated volume of the UGS and mode of its cyclic operation are resolved. The endurance of time forming of artificial reservoirs of a UGS and factors is determined, which one influence magnitude gas-saturated volume of UGS. The detected reasons of decrease of output of development wells at use of collector system of gas collection.