Підвищення ефективності експлуатації підземних сховищ газу в багатопластових покладах

Abstract

Дисертація присвячена питанням вивчення закономірностей протікання гідрогазодинамічних процесів у пористому середовищі в багатопластовиих підземних сховищах газу для підвищення ефективності експлуатаційних параметрів для якісного прогнозування процесів формування та циклічної експлуатації газосховищ у виснажених газових покладах і водоносних структурах. Математична модель розроблено для оптимізації параметрів циклічної експлуатації багатопластових газосховищ, для розрахунку основного технологічного ланцюга від пласта-колектора до магістрального газопроводу під час процесів нагнітання та відбирання газу. Методи кількісної оцінки об'єму перетікань газу в багатопластових сховищах для визначення добового дебіту газу під час перетікань у свердловинах спільної експлуатації з подальшим визначенням щомісячного обсягу за час існування перетоків вдосконалені. Геогідродинамічний контроль експлуатації багатопластових сховищ розширено, який заснований на уточненні геологічної побудови покрівлі штучного покладу за даними про міграцію газу в осередку його розсіювання, щоб запобігти ризику виникнення негерметичності в ньому. Модель процесу експлуатації сховищ газу пружно-водонапірного режиму розроблена і передбачає закачування буферного й активного об’ємів газу в підземне сховище, яке створене в водоносній структурі, щоб стабілізувати поровий тиск.

Диссертация посвящена вопросам изучения закономерностей протекания гидрогазодинамических процессов в пористой среде в многопластовых подземных хранилищах газа для повышения эффективности эксплуатационных параметров для качественного прогнозирования процессов формирования и циклической эксплуатации газохранилищ в истощенных газовых залежах и водоносных структурах. Анализ результатов исследования в скважинах показал, что имеет место постепенное поступление воды в горизонт, что приводит к уменьшению газонасыщенной залежи. Рассмотрены методы повышения эффективности эксплуатационных параметров газохранилищ. Проведенные геолого-промышленные исследования разрешают качественно прогнозировать основные показатели создаваемого газохранилища, определять направления работ по качественному раскрытию пласта-коллектора и повысить продуктивность скважины. Разработана математическая модель для оптимизации параметров циклической эксплуатации многопластовых газохранилищ, для расчёта основной технической цепи от пласта-коллектора к магистральному газопроводу во время процессов нагнетания и отбора газа. Усовершенствованы методы количественной оценки объёма нагнетания и отбора газа в многопластовых хранилищах для определения суточного дебита газа во время перетекания в скважинах общей эксплуатации, с дальнейшим определением ежемесячного оборота за время существования перетоков. Для оптимизации эксплуатационных режимов при минимальных затратах ресурсов необходимо регулировать объемы нагнетания и отбора газа, что позволит осуществлять как одновременную (общую) эксплуатацию всех объектов, так и только отдельных объектов через скважины, в зоне которых необходимо увеличить или уменьшить объем нагнетания или отбора. При создании и эксплуатации ПСГ в водоносном или истощенном газоносном пласте с целью повышения технико-экономических показателей производят бурение эксплуатационно-нагнетальных, наблюдательных и контрольных скважин, а также строят компрессорную станцию. Расширен гидродинамический контроль эксплуатации многопластовых хранилищ, основанный на уточнении геологического строения кровли штучной залежи за данными о миграции газа в его очаге рассеивания во избежание риска возникновения в нем негерметичности. Разработана модель процесса эксплуатации хранилищ газа. Данный процесс начинается в условиях упруго-водонапорного режима и включает в себя закачивание буферного и активного объёмов газа в подземное хранилище, созданное в водоносной структуре, для стабилизации порового давления при минимальном давлении за время, после которого начинается нейтральный период, длящийся на протяжении времени, необходимом по технологическим и техническим параметрам. После этого начинается период отбора активного объема газа от максимального давления до величины пластового гидростатического давления, после которого наступает нейтральный период. Его длительность определяется путем расчетов. Корректирование процессов производится как после закачивания, так и после периода отбора газа.

The thesis is devoted to the study of hydrogasdynamic processes flowing patterns in porous media of multilayer underground gas storages in order to improve operational parameters for qualitative prediction of the formation processes and cyclic operation of the gas storage facilities in depleted gas fields and aquifer beds. A mathematical model was developed for optimizing the parameters of cyclic operation of multilayer gas storage facilities and to calculate basic process chain from reservoir to gas pipeline during injection and gas withdrawal processes. Were improved the methods of quantitative estimation of the gas crossflow volumes in the multilayer storages to determine daily output of gas during crossflows between wells of joint operation, followed by determination of monthly volume in a time of crossflows existence. Geohydrodynamic control of multilayer storages was expanded, based on refinement of the geological cap construction of artificial deposit according to the data on gas migration in his scattering cell to prevent the risk of leaks in it. Model of the operation process of the gas storage with elastic-water drive mode was developed. It provides for injection of buffer and active gas volumes in the underground storage, created in the aquifer structure, to stabilize its the pore pressure.