Розроблення методів підвищення ефективності та керування газопотоками систем збору газу виснажених родовищ

Abstract

Дисертаційна робота присвячена розробленню методів підвищення ефективності та керування газопотоками систем збору газу виснажених родовищ, на прикладі системи видобування газу найбільшої газовидобувної компанії України. Створено математичні моделі газозбірної системи в розрізі «пласт - магістральний газопровід», на основі яких аналітично досліджено вплив гідравлічної ефективності елементів системи збору і міжпромислового транспортування газу на продуктивність виснаженого родовища. Встановлено вплив кожного з елементів системи на дебіт свердловин, зокрема, показано, що найбільший вплив має ефективність насосно- компресорних труб. Проведено дослідження динаміки коефіцієнту гідравлічної ефективності системи на протязі року. Оцінено вплив зміни температури навколишнього середовища на коефіцієнт гідравлічної ефективності. Розроблено нові конструкції очисних пристроїв та проведено їх апробацію. Встановлено характер руху очисних пристроїв в насосно- компресорних трубах свердловини та промислових газопроводах на базі створеної математичної моделі. Запропоновано методику прогнозування параметрів режиму їх роботи для досягнення якісного очищення від рідких та твердих відкладень в трубопроводі.

Диссертационная работа посвящена разработке методов повышения эффективности и управления газопотоками систем сбора газа истощенных месторождений, на примере системы добычи газа крупнейшей газодобывающей компании Украины. Созданы математические модели газосборной системы в разрезе «пласт - магистральный газопровод», на основе которых аналитически исследовано влияние гидравлической эффективности элементов системы сбора и межпромысловой транспортировки газа на производительность истощенного месторождения. Установлено влияние каждого из элементов системы на дебит скважин, в частности, показано, что наибольшее влияние имеет эффективность насосно-компрессорных труб. Проведено исследование динамики коэффициента гидравлической эффективности системы в течение года. Оценено влияние изменения температуры окружающей среды на коэффициент гидравлической эффективности. Разработаны новые конструкции очистных устройств и проведено их апробацию. Установлен характер движения очистных устройств в насосно¬компрессорных трубах скважины и промышленных газопроводах на базе созданной математической модели. Предложена методика прогнозирования параметров режима их работы для достижения качественной очистки от жидких и твердых отложений в трубопроводе.

The thesis is devoted to the development of methods for increasing the gas streams' efficiency and management of gas collection systems at depleted fields, on the example of the gas extraction system belonging to the largest gas extraction company in Ukraine. Depleted deposits in world practice have the two most common names of "mature fields" and "brownfields", and are considered as being in a phase of declining or have reached the final stage of their development. These deposits are considered as the actual skeleton of the oil and gas industry, despite the fact for ongoing opening and development of new ones. According to the IHS Cambridge Energy Research Associates Report almost 60 % of daily hydrocarbon production falls on extracted from depleted fields. As for exploitation of Ukrainian oil and gas fields, depleted deposits will be considered those with more than 50% of initial and heavy-extracting reserves being withdrawn or which have been developed for more than 25 years. As of today, depleted deposits are considered a valuable global resource, regardless of definition. Attempts to increase the hydrocarbons removing reserve from the reservoirs require a relatively low risk. Among geological and technical measures to restore the operation of such deposits, an increase or stabilization of production volumes over the curve of natural decline in production are considered. The period of deposit development is characterized by the curve of the change in gas production by years, which at first rapidly increases to peak production, and then declines to the limit, the achievement of which corresponds to the economically inexpedient of further development of such deposits. The implementation of geological and technical measures prolongs the deposit development period in order to increase the accumulated economically feasible amount of hydrocarbon production.