Спосіб дослідження свердловин підземних сховищ газу

1. Спосіб дослідження свердловин підземних сховищ газу шляхом визначення максимально допустимих параметрів їх роботи, який відрізняється тим, що дослідження свердловини проводять без випускання природного газу в атмосферу у залежності від величини пластового тиску, робочого тиску у шлейфі свердловини та міцності пласта-колектора, з частковим випусканням газу в атмосферу на декількох максимальних режимах, а природний газ із свердловини пропускають у U 1 3 Проте, в основі поліпшення технікоекономічних показників роботи ПСГ в цілому знаходиться пластова система газосховища і свердловини, які відіграють ключову роль у збільшенні максимальної продуктивності підземного сховища газу. Переходячи на нові інтелектуальноавтоматизовані системи управління і контролю за роботою свердловин та сховищ, необхідно володіти достовірними параметрами і знати максимальні можливості кожної окремої свердловини. Маючи такі параметри, сучасними засобами контролю, інформаційно і автоматизовано керованою системою, можна набагато збільшити максимальну продуктивність і підвищити надійність роботи підземних сховищ газу. Для визначення максимально-допустимої продуктивності ПСГ необхідно знати максимальнодопустимі параметри для кожної свердловини сховища, що вимагає проведення спеціальних досліджень свердловин з використанням діафрагмового вимірювача критичної течії. Дослідження свердловин через діафрагмовий вимірювач критичної течії супроводжується випусканням природного газу в атмосферу впродовж всього періоду дослідження, що є дуже дорогим методом визначення максимально-допустимих параметрів роботи свердловини. Цей метод вимагає володіння високим фахом, щоб безпомилково під час дослідження свердловини визначити її максимально допустимі безаварійні режими роботи. Крім того, не існує формули для визначення максимально допустимого дебіту свердловини, це завжди вимагає проведення згаданих досліджень. Проведення досліджень свердловин ПСГ через блоки газосепараторів індивідуального заміру (БГІЗ), з використанням для розрахунків степеневої формули, забезпечує визначення поточних продуктивних характеристик свердловин, але не дозволяє визначити максимально-допустимі, безаварійні режими роботи свердловин, що відображено в технічних проектах створення та облаштування ПСГ, Тимчасовій інструкції з дослідження свердловин на ПСГ (розробник УкрНДІГаз, 1986р.), СТП 320.30019801.091 - 2003 "Правила технічної експлуатації підземних сховищ газу" та інших нормативно-технічних документах. Відома "Установка для дослідження газових свердловин" за деклараційним патентом України на корисну модель від 15.02.2005р. №4966 (Е21В47/00). Ця установка оснащена зворотним клапаном, вхід якого з'єднаний з патрубком виходу газу сепаратора через вимірювач витрати газу і регульований штуцер, а вихід з'єднаний із шлейфом свердловини". Недоліком цього технічного рішення є те, що запропоновано тільки оснащення установки для дослідження свердловин і не висвітлено основних факторів, котрі є ключовими для поліпшення техніко-економічних показників роботи підземних сховищ газу, не викладено основних методів та механізмів використання отриманих результатів досліджень, а також повноти мотивації їх необхідності. 48554 4 Це технічне рішення обрано як найбільш близький аналог. В основу корисної моделі поставлено задачу створення такого способу дослідження свердловин підземного сховища газу шляхом нової послідовності технологічних операцій, який би забезпечив висвітлення основних факторів, які є ключовими для поліпшення техніко-економічних показників роботи підземних сховищ газу, виклав основні методи та механізми використання отриманих результатів досліджень, а також дав можливість повноти мотивації їх встановлення технологічного механізму заощадження обсягів природного газу, призначеного для формування буферного об'єму, під час створення нових ПСГ з слабо вираженим пружно-водонапірним або змішаним режимом роботи покладу. Ця задача вирішується тим, що у відомому способі дослідження свердловин підземного сховищу газу шляхом визначення максимально допустимих параметрів їх роботи, дослідження свердловини проводять без випускання природного газу в атмосферу у залежності від величини пластового тиску, робочого тиску у шлейфі свердловини (газопроводі) та міцності пласта-колектора, з частковим випусканням газу в атмосферу на декількох максимальних режимах, а природний газ із свердловини пропускають у шлейф і далі на газозбірний пункт під час роботи підземного сховища газу в режимі відбирання, при цьому із заданою частотою фіксують всі параметри роботи свердловини і автоматично виконують розрахунки параметрів роботи свердловини. Після отримання розрахунків параметрів роботи свердловини результати миттєво подають у табличному і графічному вигляді на монітор комп'ютера, при цьому у поточному режимі оцінюють стан дослідження і при необхідності вносять коригування у дослідження, причому без зупинки способу дослідження надають можливість зміни режиму в двох напрямках-прямий та зворотній. Без зупинки роботи свердловини періодично перевіряють ґрунтоуловлювач та ємність з відсепарованою рідиною. Опис пояснюється кресленням. На Фіг.1 представлена установка для проведення дослідження свердловин, на Фіг.2 вид за стрілкою А Фіг.1. До складу установки входить таке основне обладнання: 1 - причеп-шасі; 2 - ґрунтоуловлювач; 3 - ємкість для води; 4 - платформа; 5 - тент; 6 - сепаратор; 7 - ящик транспортувальний; 8 - трубопровід підводу газу; 9 - штуцер регулюючий; 10 - пристрій звужуючий; 11 - стійка приладна; 12 - штуцер регулюючий; 13 - трубопровід відводу газу; 14 - комплект трубопроводів. 5 Все це змонтовано на шасі причепу 1, легко монтується і перевозиться зі свердловини на свердловину. Визначення максимально допустимих параметрів роботи свердловини проводиться під час дослідження свердловини з використанням згаданої установки. Дослідження проходить без випускання природного газу в атмосферу у залежності від величини пластового тиску, робочого тиску в шлейфі свердловини (газопроводі) та міцності пластаколектора, з частковим випусканням газу в атмосферу на декількох максимальних режимах, які забезпечують визначення максимально допустимих параметрів роботи свердловини. Установка перепускає через себе природний газ із свердловини у шлейф і далі на газозбірний пункт під час роботи підземного сховища газу в режимі відбирання. З'єднання трубопроводів підводу 8 і відводу 13 газу з фонтанною арматурою свердловини здійснюється з допомогою комплекту трубопроводів 14, колін і рукавів високого тиску, котрі на час транспортування розміщуються і закріплюються на платформі 4. Газ із свердловини поступає в сепаратор 6, в якому відділяються рідкі і тверді домішки, що виносяться із свердловини. Тверді частинки під дією власної ваги попадають у ґрунтовловлювач 2 і при закритому крані між сепаратором 6 і ґрунтовловлювачем 2 можуть аналізуватися без зупинки установки. Рідка фракція, відокремлена в сепараторі 6, накопичується в його нижній частині, звідки поступає в ємкість 3. Режим сепарації встановлюється з допомогою регулюючого штуцера 9. Газ, пройшовши через сепаратор 6, пристрій звужуючий 10 і регулюючий штуцер 12, при відкритому крані на виході із установки направляється в шлейф, що відходить від фонтанної арматури свердловини. Із заданою частотою фіксуються всі параметри роботи свердловини. Автоматично виконуються розрахунки параметрів роботи свердловини (дебіт, пластовий, вибійний, гирловий тиски, депресія, фільтраційні коефіцієнти "А" і "В" та інші необхідні параметри). Коефіцієнти фільтраційного опору "А" і "В" є одними з основних продуктивних параметрів, котрі 48554 6 характеризують величину опору, що створюється під час фільтрації газу в привибійній частині пласта-колектора та в елементах конструкції вибою свердловини, відповідно. Збільшення коефіцієнтів фільтраційного опору призводить до зменшення дебіту свердловин і відповідно ПСГ. Опрацьований матеріал миттєво подається в табличному і графічному вигляді на монітор комп'ютера. В поточному режимі оцінюється стан способу і, якщо необхідно, відразу вносяться коригування у дослідження, що дає перевагу у економії часу і виключення помилок у порівнянні зі старим методом досліджень. Без зупинки способу дослідження надається можливість зміни режиму в двох напрямках, (прямий та зворотній хід), що також дає перевагу кваліфіковано виконати завдання і за рахунок усталеної стабільності депресійної воронки за більш короткий час змінювати її, доводячи до сталого стану на наступному режимі. Без зупинки роботи свердловини періодично перевіряється ґрунтоуловлювач 2 та ємність 3 з відсепарованою рідиною. Важливо отримати перші ознаки наявності механічних домішок і пластового флюїду і далі, міняючи режими, дослідити їх кількість і дати висновки щодо їх появлення (шляхом зворотного ходу визначити, чи проходить очищення пластаколектора, чи це ознаки руйнування пластаколектора, і в залежності від висновку провести подальше дослідження свердловини). Запропонований спосіб досліджень свердловин підземних сховищ газу забезпечує абсолютну або часткову економію природного газу, а також високу надійність у визначенні всіх критичних параметрів роботи свердловини, та за результатами дослідження, визначення максимально допустимого, безаварійного дебіту свердловини. Основне завдання, що досягається під час дослідження свердловин з використанням пересувної установки, це - визначення потенційних можливостей свердловин газосховищ, документально зафіксувавши їх, появляється наглядна перспектива щодо розробки заходів із збільшення максимальної продуктивності підземних сховищ газу, особливо на етапі планування реконструкції та модернізації ПСГ. 7 Комп’ютерна верстка А. Рябко 48554 8 Підписне Тираж 26 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