Спосіб оцінки запасів газу на підземних сховищах

Спосіб оцінки запасів газу на підземних сховищах, що експлуатуються при водонапірному та пружно-водонапірному режимах по падіннювідновленню пластового тиску, що включає аналіз промислових даних про зміну в часі пластового тиску та об'ємів відібраного-закачаного газу, з побудовою графічної залежності Винахід відноситься до газової промисловості і призначений для визначення запасів газу в підземних сховищах, створених в пористих пластах водоносних структур або відроблених газових родовищ, які експлуатуються при водонапірному або пружно-водонапірному режимах Відомий спосіб визначення запасів газу на газових родовищах об'ємним методом, коли визначена площа яку займає газовий поклад, газонасичена товщина, коефіцієнт газонасиченості та пористість Ці параметри формувалися мільйони років і мають постійну величину до початку розробки родовища (Ю П Коротаєв, А И Ширковский Добыча, транспорт и подземное хранение газа М , Недра, 1984, с 198-200) Але на підземному сховищі, де штучний газовий поклад формується на протязі кількох років і експлуатація його супроводжується ЦИКЛІЧНІСТЮ (відбирання — закачування газу) коли постійно змінюється газонасичений об'єм, визначення запасів газу цим способом стає неможливим Іншим способом визначення запасів газу на РІЄ (t) = f [ Q A e a (t)], де Р|е - приведений пластовий тиск, СЗдеа - об' єм видобутого газу, млн м3, f - функція, t - період часу, який відрізняється тим, що оцінку запасів газу на сховищі проводять по параметрах приведеного тиску та об'єму, для яких характерні однакові значення газонасиченого порового об'єму, і через точки на графіку, які мають рівні значення газонасиченого порового об'єму, будують пряму, екстраполюючи її потім до перетину із віссю абсцис, в точці перетину знаходять об'єм газу, який міститься у сховищі до початку періоду закачки газу, додаючи до отриманого значення об'єм закачаного газу, і отримують загальні запаси газу, що знаходиться у сховищі газових родовищах при водонапірному та пружноводонапірному режимах являється метод по падінню (відновленню) пластового тиску При реалізації цього способу використовують промислові дані про зміну в часі пластового тиску та об'єми відібраного газу для яких при визначенні запасів будується графічна залежність Р п л (t) = f [Овид©] (Добыча, подготовка и транспорт природного газа и конденсата Справочное руководство в 2-х т Под ред Ю Л Коротаева, Р Д Маргулова -М Недра, 1984, стр 268-269) Недоліком відомого способу є те, що при пружно-водонапірному та водонапірному режимах експлуатації, при рухливих пластових водах, вода заміщає газонасичений простір який скорочується внаслідок відбору газу Це в свою чергу є причиною більш повільного падіння пластового тиску ніж при газовому режимі роботи родовища і призводить до невірного визначення запасів газу, оскільки не зберігається принцип матеріального балансу для газового покладу, що покладений в основу 1 ю ю 45597 даного способу При побудові графічної залежності пряма яка проходить через перші дві точки на графіку, без врахування зміни газонасиченого перового простору, буде завжди показувати завищені запаси газу на 10-25 % Тому на підземних сховищах які працюють при пружно-водонапірному та водонапірному режимах експлуатації даний спосіб не придатний Задачею даного винаходу є визначення запасів газу, які зберігаються у підземному сховищі на кінець періоду закачування або на кінець періоду відбирання Для вирішення поставленої задачі у відомому способі оцінки запасів газу на підземних сховищах, що експлуатуються при водонапірному та пружноводонапірному режимах по падшню-відновленню пластового тиску, що включає аналіз промислових даних про зміну в часі пластового тиску та об'ємів відібраного-закачаного газу, з побудовою графічної залежності Р п л (t) = f[QBifl (t)], стосовно винаходу, оцінку запасів газу на сховищі проводять по параметрах приведеного тиску та об'єму, для, яких характерні однакові значення газонасиченого порового об'єму, і через точки на графіку, які мають рівні значення газонасиченого порового об'єму, будують пряму, екстраполюючи її потім до перетину із віссю абсцис, в точці перетину знаходять об'єм газу, який міститься у сховищі до початку періоду закачки газу Додаючи до отриманого значення об'єм закачаного газу і отримують зага льні запаси газу, що знаходиться у сховищі, приведений пластовий тиск, ВІД об'єм видобутого газу, млн м , f функція, t період часу На приведеному кресленні (фіг 1 і фіг 2) зображена залежність об'ємів відібраного газу і приведеного пластового тиску в підземних сховищах газу східної України, які експлуатуються при водонапірному та пружно-водонапірному режимах Одне із підземних сховищ газу експлуатується при пружно-водонапірному режимі близькому до водонапірного, має складну форму штучного газового покладу, частина газу знаходиться нижче рівня газо-водяного контакту і визначення запасів газу іншим методом неможливе Оцінка запасів газу на цьому сховищі на початок сезону відбирання 2000/2001 рр проведена за допомогою методу зростання середнього пластового тиску, так як підчас нагнітання можна точніше врахувати весь об'єм зберігання Для побудови графіка оцінки запасів газу в таблиці 1 приведені ВИХІДНІ дані, які включають об'єм закачаного газу ( О з н а к , > млн м3) і ВІДПОВІДНІ їм приведені значення пластових тисків ( Р п л , МПа), а також дані про КІЛЬКІСТЬ газу в пластіколекторі і пластовий тиск, які необхідні, для визначення газонасиченого парового об'єму Таблиця 1 ВИХІДНІ дані для побудови графіка оцінки запасів Q3aK рпл ПМа Квітень 397 4,55 0 5,04 409 8,11 Травень 402 4,70 5 5,21 414 7,95 Червень 465 5,99 68 6,81 479 7,03 Липень 532 6,53 135 7,43 548 7,37 Серпень 592 6,78 198 7,65 613 8,01 Вересень 629 6,59 232 7,58 648 8,55 МЛН М Як видно з табл 1, з квітня по червень має місце процес зменшення газонасиченого парового об'єму від початкового значення 8 11 млн м3 до мінімального значення 7,03 млн м В липні та серпні одночасно з продовженням зростання пластового тиску пішов процес збільшення газонасиченого порового об'єму від 7,03 до 8,01 млн м В серпні сховище досягло максимального пластового тиску 6,78 МПа, і починаючи з вересня, розширення газонасиченого порового об'єму йшло за рахунок збільшення об'єму зберігання при зниженні пластового 3 P/Z, МПа М, КІЛЬКІСТЬ газу Газонасительний Об'єм газу в ПСГ, млн м3 Час в ПСГ Приведена до умов 3 « > об єм, млн м тиску При побудові графіка запасів газу P n j l (t) = f[QBifl(t)] для цього ПСГ (фіг 1) із шести наявних значень P/Z вибрані ті, яким відповідає газонасичений поровий об'єм, близький до 8,01 млн м3 (коли у сховищі був досягнутий максимальний пластовий тиск) Це значення 5,04 та 5,21 МПа при газонасичених порових об'ємах 8,11 і 7,95 млн м3 Побудована пряма запасів відсікає на осі X значення Q= -400 млн м3, загальна величина за 45597 про КІЛЬКІСТЬ газу у ПСГ і пластовий тиск, необхідні для визначення газонасиченого порового об'єму Як видно з таблиці 2 процес скорочення газонасиченого порового об'єму від початкового значення 12,49 млн м3 до мінімального значення 11,3 млн м3 спостерігається тільки в нейтральний період (з 13 по 23 квітня) при перепаді пластового тиску на 0,24 МПа (з 6,94 до 7,17 МПа) Процес закачування газу супроводжується зростанням пластового тиску від 7,18 до 8,29 МПа на протязі квітня - серпня та зниженням його до 8,19 МПа у жовтні, з одночасним розширенням газонасиченого перового об'єму з 11,3 до 19,61 млн м пасів складає різницю між кінцевим та початковим значенням 232 - (-400) = 632 млн м3 Фактично закачаний на цю добу об'єм дорівнює 629 млн ч 3 Розходження складає 3 млн м3 (менше 0,5 %) Друге сховище експлуатується при водонапірному режимі Для оцінки запасів газу для цього сховища необхідно точка (P/Z), через яку проведена пряма, визначалась розрахунком через відоме значення газонасиченого порового об'єму Нижче в таблиці 2 приведені ВИХІДНІ дані для побудови графіка оцінки запасів об'єми закачаного газу (Q 3 a K млн м3) і ВІДПОВІДНІ їм приведені значення пластових тисків (P/Z, МПа), а також дані Таблиця 2 ВИХІДНІ дані для побудови графіка оцінки запасів Об'єм газу в ПСГ, млн М, КІЛЬКІСТЬ газу Газонасичений поровий об'єм, млн м3 РплМПа Q 3 a r ,млн м3 P/Z, МПа в ПСГ Приведена до стандартних умов 874 6,94 0 7,46 932 12,4° 874 7,10 0 7,63 932 12,22 21 квітня 874 7,18 0 8,25 932 11,30 Квітень 915 7,36 41 8,33 975 11,70 Травень 1068 7,92 194 9,31 1138 12,22 Червень 1263 8,12 389 9,59 1346 14,04 Липень 1385 8,12 511 9,59 1476 15,39 Серпень 1553 8,29 679 9,81 1655 16,88 Вересень 1678 8,22 805 9,69 1789 18,46 Жовтень 1779 8,19 906 9,67 1896 19,61 Час 13 квітня м3 При побудові графіка запасів газу P n j l (t) = [(С)вид(1 )] (фіг 2) із 9 значень P/Z вибрані ті значення, яким відповідають однакові значення газонасиченого порового об'єму Це значення 12,2 млн м3, досягнуте у травні і в нейтральний період В першому випадку, цьому поровому об'єму відповідає приведений пластовий тиск P/Z рівний 9,31 МПа і об'єм закачування 194 млн м У другому випадку величина приведеного пластового тиску визначена розрахунковим методом із виразу P/Z=M/D і складає 932/12,22=7,63 МПа (дивтабл 2, проміжний рядок між 13 і 21 квітням) Побудована пряма запасів відсікає на осі X значення Q=-885 млн м3, загальна величина запасів складає різницю між кінцевим та початковимзначеннями 906-(-885) = 1791 млн м3 Фактично закачаний на цю добу об'єм дорів нює 1779 млн м Розходження складає 12 млн м (менше 0,7 %) Таким чином, підрахунок запасів газу, виконаний за результатами закачування газу в 2000 р, хоча і носить оцінювальний характер, підтверджує величину балансових запасів і включає витікання газу із сховища Суттєвою відзнакою від прототипу є те, що пряма, яка проводиться через точки P=f(QB|A) які одержані при однаковому газонасиченому просторі, тоді як в прототипі, ця величина не знаходила свого відображення, і визначені при цьому запаси газу мали велику похибку Запропонований спосіб оцінки запасів газу забезпечує їх надійне визначення при різних режимах експлуатації підземних сховищ газу, (а для водонапірного режиму - вперше) з достатньою для 45597 8 визначенні запасів газу на Олишівському, Солохівському та інших сховищах та може бути використаний при ОЦІНЦІ запасів на газових родовищах промислових потреб точністю і заощаджує робочий час Запропонований спосіб був використаний при pi I 0 a • — _ .ЛҐ fl-500 -400 -300 -2Ю 1 н» -КО ФІГ. 1 ... \ X .... -1 У' 4 У S І У І ^ і j • • L М Ш і \ s /s -і і | і -таю 4 О - рсірацикоеа точка г J у f і . :„4. — -аю •fl ) 3M «О І «О млн.м 3 ЄС0 Фіг. 2 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20- 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71