Введение к работе
Актуальность проблемы.
Подземное хранение газа насчитывает почти вековую историю и на сегодняшний день является общепринятой технологией. Сеть хранилищ газа в России насчитывает свыше 20 объектов. Суммарный объем газа составляет более 120 млрд. м3, из них боле 90 млрд. м3 активного. Максимальный суточный отбор из объектов хранения - более 500 млн. м3 газа. При этом активный объем газа для хранилищ, созданных в истощенных месторождениях, составляет около 50 млрд. м3, при максимальном суточном отборе более 380 млн. м\ т.е. больше 50% от общего. Планируется расширение и реконструкция действующих газохранилищ, сооружение новых ПХГ.
Постоянно действующие модели (ПДМ) необходимы как на разных этапах проектирования ПХГ, так и на стадии контроля над эксплуатацией уже созданных хранилищ. Балансовое моделирование, получившее в настоящее время наибольшее распространение и пришедшее в сферу подземного хранения газа из классической теории разработки месторождений, не дает приемлемых результатов для низкопроницаемых объектов с изменяющейся во времени зоной закачки и отбора газа. Между тем, подобные объекты существуют в настоящее время и, в связи с планируемым ростом объемов хранения газа, будут проектироваться и строиться в дальнейшем.
Целью работы является разработка методов расчета технологических параметров строительства и эксплуатации ПХГ, создаваемых в низкопроницаемых терригенных коллекторах истощенных газовых месторождений, для повышения точности прогнозирования поведения пластовых систем и решения конкретных практических задач по повышению эффективности эксплуатации объекта.
Основные задачи исследования:
-
Провести анализ существующих подходов к расчету технологических показателей создания и эксплуатации подземных хранилищ газа.
-
Построить постоянно-действующую геолого-технологическую модель газохранилища, создаваемого в низкопроницаемом неоднородном коллекторе истощенного газового месторождения на основе двумерной сеточной модели.
-
Разработать эффективный способ распределения объема закачиваемого и отбираемого газа по скважинам в отсутствии информации по фактической производительности скважин.
-
Разработать методы адаптации двухмерной сеточной модели объекта хранения газа к фактическим данным по истории эксплуатации хранилища.
-
Провести сравнительный анализ предлагаемых методов адаптации для уточнения модели пластовой части.
-
Провести исследование влияния различного порядка подключения (ввода в работу) скважин в период закачки и отбора газа на показатели эксплуатации хранилища с целью повышения эффективности его эксплуатации.
Научная новизна результатов исследований заключается в следующих основных защищаемых положениях:
-
Разработка способа распределения общего фактического объема закачиваемого и отбираемого газа по отдельным скважинам при моделировании процесса эксплуатации ПХГ.
-
Создание алгоритмов и приемов адаптации обобщенной модели ПХГ, созданной на базе двухмерной модели однофазной фильтрации газа, путем подбора распределения проницаемости пласта.
-
Разработка метода адаптации обобщенной модели ПХГ с использованием компьютерных программ, созданных на базе предлагаемых алгоритмов и приемов адаптации.
Практическая ценность и реализация работы в промышленности.
Создана постоянно-действующая обобщенная геолого-технологическая модель Кущевского ПХГ на основе двухмерной сеточной модели пластовой части и модели движения газа в скважинах и наземных коммуникациях. Разработаны алгоритмы, позволяющие адаптировать модель к фактическим данным, а также программный комплекс, реализующий обобщенную детальную модель хранилища. Данный комплекс позволяет решать следующие практические задачи:
-
оптимизировать режимы закачки и отбора газа за счет рационального подключения в работу эксплуатационных скважин;
-
исследовать влияние очередности подключения существующих и новых скважин на технологические показатели газохранилища, созданного в низкопроницаемом коллекторе;
-
выполнять прогнозные расчеты поведения пластовой системы при заданных темпах отбора и закачки газа;
-
уточнять параметры модели по фактическим данным эксплуатации ПХГ;
-
определять оптимальное местоположение проектных эксплуатационных скважин с целью сокращения не дренируемых объемов газа.
Созданный программный комплекс может быть использован на газохранилищах ОАО «Газпром», эксплуатирующихся в условиях газового режима.
Апробация работы.
Основные результаты исследований по теме диссертационной работы докладывались на региональных и международных конференциях и научно-технических советах: на конференциях молодых специалистов ООО «Кубаньгазпром» 2003 и 2004 годов; на V Всероссийской конференции ученых, специалистов и студентов по проблемам газовой промышленности России «Новые технологии в газовой промышленности» на базе РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина в 2003г.; на международной конференции, проходившей в 000«ВНИИГАЗ» в 2003 году; на научно-технических советах ООО «ВНИИГаз», ООО «Кубаньгазпром», ДООО «Кубаньбургаз», ОАО «Роснефть - НТЦ», ОАО «КубГТУ».
Структура и объем работы.
Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и библиографического списка из 124 наименований. Работа изложена на 147 страницах машинописного текста, включает 39 рисунков и 12 таблиц.
Публикации.
