Спосіб експлуатації підземного сховища газу

1. Спосіб експлуатації підземного сховища газу, згідно з яким у пласт-колектор закачують буферний об'єм газу і циклічно закачують та відбирають активний об'єм газу, який відрізняється тим, що після відбирання/закачування активного об'єму газу визначають поточний пластовий тиск у підземному сховищі газу і, якщо його величина нижча порівняно з величиною мінімального/максимального проектного тиску, у пластколектор додатково закачують інертний газ, причому такий об'єм, який забезпечує підвищення величини поточного пластового тиску до величини мінімального/максимального проектного тиску. 2. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що як інертний газ використовують азот, діоксид вуглецю або будь-який інший газ, що не містить компонентів, які можуть реагувати з обладнанням і середовищем пласта-колектора. (19) (21) u200814265 (22) 11.12.2008 (24) 10.04.2009 (46) 10.04.2009, Бюл.№ 7, 2009 р. (72) МАРЧУК ЯРОСЛАВ СЕМЕНОВИЧ, UA, КЛЮК БОГДАН ОЛЕКСІЙОВИЧ, UA, ШИМКО РОМАН ЯРОСЛАВОВИЧ, UA, ДЕРКАЧ МИХАЙЛО ПЕТРОВИЧ, UA, ЗАРУБІН ЮРІЙ ОЛЕКСАНДРОВИЧ, UA, ВЕЧЕРІК РОМАН ЛЕОНІДОВИЧ, UA, ХАЄЦЬКИЙ ЮРІЙ БРОНІСЛАВОВИЧ, UA, ЗАЄЦЬ ВІКТОР ОЛЕКСАНДРОВИЧ, UA (73) МАРЧУК ЯРОСЛАВ СЕМЕНОВИЧ, UA, КЛЮК БОГДАН ОЛЕКСІЙОВИЧ, UA, ШИМКО РОМАН ЯРОСЛАВОВИЧ, UA, ДЕРКАЧ МИХАЙЛО ПЕТРОВИЧ, UA, ЗАРУБІН ЮРІЙ ОЛЕКСАНДРОВИЧ, UA, ВЕЧЕРІК РОМАН ЛЕОНІДОВИЧ, UA, ХАЄЦЬКИЙ ЮРІЙ БРОНІСЛАВОВИЧ, UA, ЗАЄЦЬ ВІКТОР ОЛЕКСАНДРОВИЧ, UA 3 газу - до рівня максимального проектного значення. Вирішують цю проблему зазвичай шляхом додаткового закачування природного газу у пластколектор, але це призводить до збільшення вартості експлуатації ПСГ. Відомий спосіб створення ПСГ у водоносному пласті, згідно з яким для формування буферного об'єму газу у пласт закачують інертний газ із вище залягаючого азотного покладу, що приурочений до єдиного антиклінального підняття. [Использование инертных газов на подземных газохранилищах в пористых пластах. Газовая промышленность //Серия: "Транспорт, переработка и использование газа в зарубежных странах". ВНИИЭгазпром, 1989. -вып.7. -С.1-8]. Основним недоліком цього способу є разове закачування інертного газу у пласт-колектор на етапі створення ПСГ. Відомий також спосіб експлуатації ПСГ у водоносному пласті, вибраний як прототип, що включає закачування природного газу, суміші вуглекислого газу з азотом як буферного газу у центральну частину структури і витіснення його на периферію природним газом [Опыт "Газ де Франс" по замещению части буферного газа ПХГ выхлопными газами. Газовая промышленность //Серия: "Транспорт, переработка и использование газа в зарубежных странах". ВНИИЭгазпром, 1989. вып.17. -С.1-7]. Недоліком цього способу також є закачування інертного газу у водоносний пласт тільки на початковому етапі створення ПСГ. В основу корисної моделі поставлено задачу створення такого способу експлуатації ПСГ, в якому на етапі циклічної експлуатації ПСГ за рахунок додаткового закачування у пласт-колектор газу, що є дешевшим за природний газ, для технологічно необхідного збільшення буферного об'єму газу забезпечується стабілізація поточного пластового тиску. Це дасть змогу відбирати весь активний об'єм газу та покращити техніко-економічні показники роботи ПСГ. Поставлена задача вирішується тим, що у способі експлуатації підземного сховища газу, згідно з яким у пласт-колектор закачують буферний об'єм газу і циклічно закачують та відбирають активний об'єм газу, згідно з корисною моделлю після відбирання/закачування активного об'єму газу визначають поточний пластовий тиск у підземному сховищі газу і, якщо його величина нижча порівняно з величиною мінімального/максимального проектного тиску, у пласт-колектор додатково закачують інертний газ, причому такий об'єм, який забезпечує підвищення величини поточного пластового тиску до величини мінімального/максимального проектного тиску. При цьому як інертний газ використовують азот, діоксид вуглецю або будь-який інший газ, що не містить компонентів, які можуть реагувати з обладнанням і середовищем пласта-колектора. Спосіб здійснюють наступним чином. На ПСГ проводять постійні щомісячні вимірювання поточного пластового тиску як під час відбирання активного об'єму газу, так і під час його закачування у пласт-колектор. Особливу увагу 40544 4 приділяють величині поточного пластового тиску на кінець сезону відбирання/закачування, тобто в нейтральний період після стабілізації пластової системи ПСГ. У випадку, коли величина поточного пластового тиску у ПСГ наприкінці сезону відбирання/закачування активного об'єму газу нижча порівняно з величиною мінімального/максимального проектного тиску, у пластколектор додатково закачують інертний газ. Об'єм інертного газу визначають з урахуванням геологолітологічних особливостей будови пластаколектора таким чином, щоб забезпечити підвищення величини поточного пластового тиску до величини мінімального/максимального проектного тиску. Інертний газ закачують у пласт-колектор з урахуванням газогідродинамічних параметрів експлуатації газосховища, тобто попередніх фактичних показників за темпом падіння/зростання поточного пластового тиску у пласті-колекторі під час відбирання/закачування активного об'єму газу з/в ПСГ. При цьому, активний об'єм газу, що технологічно не міг бути відібраний на протязі останніх років і фактично виконував роль буферного газу, відбирають в проектних обсягах. Після цього коригують проектні технологічні показники експлуатації ПСГ стосовно збільшення буферного та загального об'ємів зберігання газу при незмінній величини проектного діапазону пластових тисків - мінімального та максимального. Якщо провести розрахунки на прикладі гіпотетичного ПСГ, то вони виглядатимуть таким чином. Газосховище експлуатують у циклічному режимі на глибині 700м на базі виснаженого газового родовища з такими проектними показниками: загальний об'єм зберігання 1200млн. м3 газу при максимальному проектному пластовому тиску 70кгс/см2, у тому числі активний об'єм газу 600млн. м3, буферний об'єм газу - 600млн. м3 при мінімальному проектному пластовому тиску 40кгс/см2. Загальний фонд свердловин ПСГ включає 60 свердловин, у тому числі експлуатаційних 50 свердловин. Геологічна будова пласта-колектора і реалізована система розміщення експлуатаційних свердловин визначають наступні основні газогідродинамічні особливості експлуатації ПСГ. На газосховищі існують дві газові області із самостійними групами свердловин - західної і східної частин, які мають між собою ускладнений газодинамічний зв'язок і працюють у різних режимах. Східна частина характеризується високими ємнісними властивостями пласта-колектора, є активнодренованою зоною і в ній розміщено основну кількість експлуатаційних свердловин (45 свердловин). Слабодренована зона приурочена до західної частини ПСГ з низькими геолого-літологічними та ємнісними властивостями пласта-колектора і містить незначну кількість експлуатаційних свердловин (5 свердловин). Формування штучного газового покладу і газонасиченого порового простору завершилось, а активний об'єм газу близько 40млн. м3, що мігрував за весь період циклічної експлуатації ПСГ у слабодреновану західну частину, фактично не бере участі у дренуванні і виконує роль буферного об'єму газу. За останні роки експлуатації ПСГ 5 40544 відбирання активного об'єму газу здійснюють на рівні 560млн. м3 у межах проектного діапазону пластових тисків. При існуючих газодинамічних умовах у пластіколекторі і реалізованій системі розміщення експлуатаційних свердловин відбирання активного об'єму газу в проектному обсязі можливе лише за умови зміни діапазону проектних величин пластового тиску: мінімального - до 38кгс/см2, максимального - до 68кгс/см2. Але, при цьому виникають труднощі, пов'язані, по-перше - з роботою у незвичних режимах технологічного устаткування системи підготовки газу, компресорної станції та неможливістю подавання природного газу у газопровід підключення, по-друге - з порушенням технологічних режимів експлуатації ПСГ і невідповідністю величини поточного мінімального/максимального пластового тиску проектним показникам, затвердженим технологічним проектом циклічної експлуатації ПСГ, по-третє - із зменшенням продуктивності свердловин і ПСГ в цілому. Виходом із цієї ситуації може стати підвищення величини поточного пластового тиску, що фіксується наприкінці сезону відбирання/закачування, до величини мінімального/максимального проектного пластового тиску шляхом збільшення буферного об'єму газу в пласті-колекторі. Комп’ютерна верстка C.Литвиненко 6 Збільшення буферного об'єму газу в ПСГ здійснюють шляхом закачування інертного газу, наприклад, азоту у східну активнодреновану частину в об'ємі, що відповідає недренованому активному об'єму природного газу у західній частині газосховища, тобто в обсязі 40млн.м3. Циклічна експлуатація ПСГ при цьому відбувається в межах наступних скоригованих проектних показників: загальний об'єм зберігання 1240млн. м3 газу при максимальному проектному пластовому тиску 70кгс/см2, у тому числі активний об'єм газу 600млн. м3, буферний об'єм газу - 640млн. м3 при мінімальному проектному пластовому тиску 40кгс/см2. За один рік додаткового закачування азоту у пласт-колектор згідно із запропонованим способом очікуваний прибуток від реалізації способу при ціні на природний газ 179,5 доларів США за 1000м3 сягатиме 3,8млн. доларів США. Істотний економічний ефект від застосування азоту одержують за рахунок його нижчої вартості порівняно з природним газом. Таким чином, використання запропонованого способу на ПСГ України дасть змогу забезпечити відбирання активного об'єму газу в проектних обсягах, і, тим самим, покращити технологічні та техніко-економічні показники експлуатації ПСГ. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601