Режимы работы газовых залежей - Основы добычи нефти и газа
Определение и виды режимов. Под режимом газовой залежи или режимом работы пласта понимают проявления доминирующей формы пластовой энергии, вызывающей движение газа в пласте и обусловливающей приток газа к скважинам в процессе разработки залежи. На газовых месторождениях в основном проявляются газовый и водонапорный режимы. Режим существенно влияет на разработку залежи и наряду с другими факторами определяет основные условия эксплуатации, к которым, например, относятся темп падения давления и дебитов газа, обводнение скважин и т. п.
Режим работы залежи зависит от геологического строения залежи; гидрогеологических условий, ее размеров и протяженности водонапорной системы; физических свойств и неоднородности газовых коллекторов; темпа отбора газа из залежи; используемых методов поддержания пластового давления (для газоконденсатных месторождений).
Газовый режим (режим расширяющегося газа). При газовом режиме газонасыщенность пористой среды в процессе эксплуатации не меняется, основным источником энергии, способствующим движению газа в системе пласт - газопровод, является давление, создаваемое расширяющимся газом. На глубокозалегающих газовых месторождениях незначительное влияние может оказать упругость газоносного коллектора. Этот режим проявляется в том случае, если отсутствуют пластовые воды или если они практически не продвигаются в газовую залежь при снижении давления в процессе разработки.
Водонапорный режим. Основной источник пластовой энергии при этом режиме работы газовой залежи - напор краевых (подошвенных) вод. Водонапорный режим подразделяется на упругий и жесткий.
Упруговодонапорный режим связан с упругими силами воды и породы. Жесткий водонапорный режим газовой залежи связан с наличием активных пластовых вод и характеризуется тем, что при эксплуатации в газовую залежь поступают подошвенные или краевые воды, в результате чего не только уменьшается объем пласта, занятого газом, но и полностью восстанавливается пластовое давление.
На практике месторождения, как правило, разрабатываются при упруговодонапорном (газоводонапорном) режиме. В этом случае газ в пласте продвигается в результате его расширения и действия напора воды. Причем количество воды, внедряющейся за счет расширения газа, значительно меньше того количества, которое необходимо для полного восстановления давления. Главным условием продвижения воды в залежь является связь ее газовой части с водоносной. Продвижение воды может привести к обводнению скважин. Это следует учитывать при расположении скважин по площади и при проектировании глубины забоя новых добывающих скважин. При упруговодонапорном режиме вода внедряется в разрабатываемую газовую залежь за счет падения давления в системе и связанного с этим расширения пород пласта, а также самой воды.
Газовые залежи с водонапорным режимом, в которых полностью восстанавливается давление при эксплуатации, встречаются довольно редко. Обычно при водонапорном режиме давление восстанавливается частично, т. е. пластовое давление при эксплуатации понижается, но темп понижения более медленный, чем при газовом режиме.
В большинстве своем газовые месторождения в начальный период разрабатываются по газовому режиму. Проявление водонапорного режима обычно замечается, но не сразу, а после отбора из залежи 20-50% запасов газа. На практике встречаются также исключения из этого правила, например, для мелких газовых месторождений водонапорный режим может проявляться практически сразу после начала эксплуатации.
В некоторых случаях на режим работы залежи в многопластовом месторождении могут влиять условия разработки выше или нижележащих горизонтов, например при перетоках газа.
Определение режима работы залежи. До начала разработки газового месторождения можно высказать только общие соображения о возможности проявления того или иного режима. Характер режима устанавливается по данным, полученным при эксплуатации месторождения.
Режим работы залежи можно определять по уравнению материального баланса
, (4.21)
Где GН, GТ, GД - начальное, текущее и добытое количество газа. Заменяя в последнем уравнении G через объем Щ и плотность с газа, а также выражая плотность через давление из обобщенного уравнения состояния, имеем:
, (4.22)
Где pН и pТ - пластовые средневзвешенные по объему порового пространства залежи абсолютные давления соответственно начальное и текущее; ЩТ = (ЩH - ЩВ), ЩH, ЩТ - начальный, текущий объемы порового пространства, занятые газом; ЩВ - объем порового пространства, занятый водой (или другим агентом), поступившей в газовую залежь за время, соответствующее снижению давления с pН до pТ; QД - количество газа, добытое из залежи при снижении давления с pН до pТ, приведенное к стандартным условиям; zH, zT, zCT - коэффициенты сверхсжимаемости соответственно при начальных, текущих и стандартных условиях (zCT = 1); RH, RT , RСТ - газовая постоянная при начальных, текущих и стандартных условиях; ТН и ТК - температура в залежи соответственно начальная и текущая; ТСТ = 293К. Можно считать, что при движении газа в пласте
.
Так как для чисто газовых месторождений в процессе эксплуатации не происходит изменения состава газа, то
.
Значение R может изменяться в процессе эксплуатации газоконденсатных месторождений.
При газовом режиме в уравнении (3.22) ЩВ = 0 и ЩH = Щ = const. В этом случае уравнение (3.22) перепишется в виде:
, (4.23)
Где
Для упруговодонапорного режима, при котором отмечается поступление воды в газовый пласт, зависимость (3.22) запишется несколько в другом виде:
. (4.24)
Газовый режим работы залежи характеризуется тем, что отношение количества газа QД, добытого за определенный промежуток времени, к падению давления в залежи за тот же промежуток времени, согласно (4.21), есть величина постоянная:
. (4.25)
Если б в процессе эксплуатации увеличивается, то режим залежи упруговодонапорный. В этом случае возможен также приток газа в залежь из других горизонтов. При утечке газа из залежи, количество которого не учитывается, значение б со временем уменьшается.
Для многопластовых месторождений, при перетоке газа из одного горизонта в другой, для определения режима работы каждой залежи решают уравнение вида (4.23) или (4.25), в одно из которых добавляют, а из другого вычитают количество перетекшего газа.
Режим работы газовой залежи можно определить графически путем построения зависимости изменения (приведенного средневзвешенного пластового давления газовой залежи) от суммарного отбора газа QДОБ во времени (рис.30, кривая1).
Как видно из данного рисунка при газовом режиме зависимость между приведенным пластовым давлением и количеством отобранного газа в процессе эксплуатации носит линейный характер. При этом, если в зависимости (4.23) не учитывать коэффициент сверхсжимаемости, то значение б не является постоянным, а увеличивается с падением давления (рис.30, кривая 5). Поэтому режим эксплуатации залежи ошибочно можно принять за упруговодонапорный. При водонапорном режиме характер изменения приведенного пластового давления в зависимости от количества отобранного газа отличается от характера изменения этих параметров при газовом режиме.
pТ*
Рис.30. Изменение в зависимости от : Режимы: 1 - газовый; 2 - жестководонапорный; 3 - газоводонапорный; 4 - переток газа; 5 - зависимость pT от QД
Теоретически при жестком водонапорном режиме постепенно уменьшается объем залежи, занятый газом, и имеет место полное восстановление пластового давления, т. е. значение в процессе эксплуатации залежи должно оставаться постоянным (кривая 2).
При упруговодонапорном режиме часть энергии сжатого газа в пласте по мере истощения залежи восполняется энергией внедряющейся воды. Как правило, в процессе эксплуатации газовых месторождений в этом случае в начальной стадии характер падения пластового давления аналогичен характеру при газовом режиме (кривая 3). Это объясняется незначительным поступлением воды в начальный период в газовую залежь. Различать газовый и упруговодонапорный режимы при прямолинейной зависимости от QД можно лишь в том случае, если есть дополнительная информация. В частности, по данным изменения уровня воды в пьезометрических скважинах; по результатам ядерно-геофизических исследований скважин, вскрывших ГВК, путем прослеживания положения ГВК в процессе эксплуатации; по данным, полученным при обводнении, после гидрохимического анализа воды, добываемой с газом.
Похожие статьи
-
Газонапорный режим - Основы добычи нефти и газа
Газонапорный режим (режим газовой шапки) связан с преимущественным проявлением энергии расширения сжатого свободного газа газовой шапки. Под газовой...
-
Режим растворенного газа - Основы добычи нефти и газа
Эксплуатация месторождений при режиме растворенного газа характеризуется низкими коэффициентами нефтеотдачи. Поэтому при этом режиме разрабатываются...
-
Пластовая энергия и силы, действующие в залежах нефти и газа - Основы добычи нефти и газа
Всякая нефтяная или газовая залежь обладает потенциальной энергией, которая в процессе ее разработки переходит в кинетическую и расходуется на вытеснение...
-
Задачи, виды и методы, технология исследования скважин и пластов - Основы добычи нефти и газа
Основная задача исследования залежей и скважин -- получение информации о них Для подсчета запасов нефти и газа, проектирования, анализа, регулирования...
-
Основными источниками пластовой энергии служат: - энергия напора (положения) пластовой воды (контурной, подошвенной); - энергия расширения свободного...
-
Распределение давления в газовых скважинах и месторождениях Природный газ в газовых залежах находится под давлением, которое определяется чаще всего...
-
Схематизация форм залежей и контуров нефтеносности Нефтяные залежи, как правило, имеют сложное геологическое строение и неправильную конфигурацию,...
-
Исследования, связанные с разработкой нефтяных и газовых залежей, следует начинать в первых скважинах, в которых получили притоки нефти и газа. На...
-
Системы разработки классифицируют по признакам, в основу которых положены характеристики, определяющие отличительные их черты. 1) По геометрии...
-
Основной принцип разработки нефтяных месторождений в РФ заключается в следующем: каждое нефтяное месторождение разрабатывают таким образом, чтобы при...
-
Показатели разработки - Основы добычи нефти и газа
Для характеристики процесса извлечения нефти из недр применяют показатели, определяющие во времени как интенсивность, так и степень извлечения нефти,...
-
Общие параметры месторождений, определяющие процессы добычи нефти и газа Вместилищем для нефти, газа или воды в недрах Земной коры служат породы -...
-
Температурный режим пласта, скважин, промысловых и магистральных газопроводов является одной из важнейших характеристик, существенно влияющих на...
-
Водонапорный режим - Основы добычи нефти и газа
С момента начала распространения депрессионной воронки за пределы водонефтяного контакта (ВНК) в законтурную водоносную область вода внедряется в...
-
Определение расположения газоводяного контакта (ГВК) - Основы добычи нефти и газа
Физические основы ГВК и способы его определения. Газоводяной контакт представляет собой поверхность толщиной обычно в несколько метров. Характер этой...
-
Введение - Основы добычи нефти и газа
Нефть пластовый нижневартовский обсадной В настоящее время в Российской Федерации разрабатываются тысячи нефтяных и газовых месторождений. Развитие...
-
Смешанные режимы. Обобщение и реализация режимов - Основы добычи нефти и газа
Режим, при котором возможно одновременное проявление энергий растворенного газа, упругости и напора воды, называют смешанным. Его рассматривают зачастую...
-
При детальных региональных гидрогеологических исследованиях можно делать правильные прогнозы возможных режимов нефтяных залежей, которые не только еще не...
-
Модели пластов и процесса вытеснения нефти [2,7,12,14] - Основы добычи нефти и газа
Под моделью в широком научном смысле этого слова понимают реально или мысленно созданную структуру, воспроизводящую или отражающую изучаемый объект....
-
Геологическая характеристика Кошильского месторождения - Основы добычи нефти и газа
На Кошильском месторождении по результатам проведенных геологоразведочных работ установлена нефтеносность в горизонте ЮВ1. Горизонт ЮВ1 расчленяется на...
-
Тепловые методы - Основы добычи нефти и газа
Сущность тепловых методов состоит в том, что наряду с гидродинамическим вытеснением повышается температура в залежи, что способствует существенному...
-
Методы повышения нефтеотдачи пластов, Гидродинамические методы - Основы добычи нефти и газа
Гидродинамические методы Назначение гидродинамических методов -- увеличение коэффициента охвата малопроницаемых нефтенасыщенных объемов пласта...
-
Под контролем процесса разработки понимают сбор, обработку и обобщение первичной информации о нефтяной залежи с целью получения сведений о текущем...
-
Основы разработки нефтяных месторождений, Объект и система разработки - Основы добычи нефти и газа
Объект и система разработки Объект разработки -- это искусственно выделенное в пределах месторождения геологическое образование (пласт, массив,...
-
Геологическая характеристика Пермяковского месторождения - Основы добычи нефти и газа
На Пермяковском месторождении по результатам проведенных геологоразведочных работ установлена нефтеносность в горизонте ЮВ1. Горизонт ЮВ1 на изучаемом...
-
Введение Жесткий водонапорный нефть Жестко водонапорные режимы отмечаются сравнительно-редко, хотя и не настолько, чтобы их считать исключением. В...
-
Общие сведения - Газовые месторождения и добыча газа
Углеводородные газы, используемые на предприятиях топливно-энергетического комплекса, подразделяются на природные (естественные) и искусственные [131]....
-
В процессе бурения скважин гидрогеологические наблюдения включают определение статических уровней, пластовых давлений, дебитов, отбор проб воды на...
-
Поиски залежей нефти в отложениях каменноугольной и девонской систем на Западной Зириклинской структуре Тюменякской площади считаю целесообразными и...
-
Требования ФНП к безопасному производству работ в условиях газового режима - Требования ФНП
Для обеспечения безопасности ведения горных работ на шахтах в условиях "газового режима" должны разрабатываться и согласовываться специальные мероприятия...
-
Основная причина низкой продуктивности скважин наряду с плохой естественной проницаемостью пласта и некачественной перфорацией -- снижение проницаемости...
-
Методы моделирования - Основы добычи нефти и газа
Различают физическое и математическое моделирования. При физическом моделировании на модели, представляющей по существу натурный или масштабно...
-
Ввод нефтяного месторождения в разработку - Основы добычи нефти и газа
Разработка нефтяного месторождения проходит несколько стадий: начальную, когда его разбуривают и обустраивают; среднюю или основную, соответствующую...
-
В связи с небольшим процентом отбора керна в процессе бурения и его неполным выносом, очень важно значение в изучении разреза скважины ГМИС (каротаж)...
-
Обоснование выбора рекомендуемых способов эксплуатации скважин, устьевого и внутрискважинного оборудования С начала разработки месторождения ограниченные...
-
Описание технологии ГРП - Использование гидравлического разрыва пласта при добыче нефти
1) Геологической службой управления составляется информация установленной формы для расчета ГРП. 2) Составляется программа проведения ГРП по результатам...
-
Приток жидкости, газа, воды или их смесей к скважинам происходит в результате установления на забое скважин давления меньшего, чем в продуктивном пласте....
-
Для поддержания пластового давления в фаменской залежи используют пресную воду. Для организации ППД применяют как воды близлежащих водоносных горизонтов,...
-
Существует три уровня прогноза: 1) Уровень региональных исследований; 2) Уровень зональных исследований; 3) Уровень локальных исследований. Разработаны...
-
Физико-химические методы - Основы добычи нефти и газа
Физико-химические методы обеспечивают увеличение коэффициентов вытеснения и охвата одновременно или одного из них. Среди них выделяют две подгруппы:...
Режимы работы газовых залежей - Основы добычи нефти и газа