Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 [ 8 ] 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124

или утечки газа в выше- или нижезалегаюш;ие пласты или соседние заледаи в процессе разработки рассматриваемой залежи. Пусть линия 1 (рис. 7) характеризует зависимость plz{p) = j (Q\o6 (0) в случае газового режима при отсутствии утечек (неконтролируемых потерь) газа. Тогда при среднем приведенном давлении piz (р) зафиксированное на промысле количество добытого газа Ql будет меньше суммарного отобранного количества с учетом неконтролируемых потерь газа <Здоб"- Это приведет к получению точки а вместо точки б в координатах p/z (р) -(?доб (О- Следовательно, при наличии потерь зависимость p/z {р) = f (QJoe (0) ДО определенной величины (?доб (О графически располагается ниже линии 1. При наличии утечек зависимость p/z (р) = f (Q*o6 (0) может затем занять положение выше линии 1 в связи с проявлением водонапорного режима, прекращением перетоков или изменением направления перетока газа.

Другая возможная причина того, что зависимость p/z {р) = = / (Qflo6 (0) может располагаться ниже соответствующей зависи-люсти, справедливой для газового режима, является неравномерность дренирования продуктивных отложений по мощности. Пусть из всего разреза дренированием охвачена часть пропластков. Тогда, останавливая скважины для замера пластового давления, будем фиксировать заниженные значения давления, характеризующие лишь дренируемые пропластки. Следовательно, для добытого количества газа Qlo6 (О фиксируем не {p/z (р))„ст, а (p/z (р))ф„кс; получаем не точку б, а точку а (рис. 8 Аналогичный результат получаем и для других значений добытого количества газа. Пересечение зависимости p/z (р) - f ((?доб (0) С линией 1 происходит в результате приобщения к разработке недренированных ранее пропластков и проявления водонапорного режима.

Отметим, что, сопоставляя кривые i и 2 на рис. 7 и 8, мы, вообще говоря, не располагаем зависимостью 1.

Фактические данные разработки газовых месторождений и результаты газогидродинамических расчетов показывают, что чем больше начальное пластовое давление и чем меньше начальные запасы газа в пласте, тем (при прочих равных условиях) сильнее влияет проявление водонапорного режима на отклонение зависимости

p/z (р) - f {Qlo6 (t)) от зависимости для газового режима. При прочих равных условиях водонапорный режим проявляется значительнее при поступлении в залежь подошвенной воды (по сравнению с поступлением в залежь контурной воды).

В практике разработки месторождений природных газов часто наблюдается совместное влияние нескольких отмеченных факторов, определяющих характер зависимости p/z (р) = f (Qlop (0)- Рассмотренные факторы, влияющие на характер зависимости p/z (р) =

1 Пунктирная линия на рис. 8 указывает на возможность определения заниженной величины начальных запасов газа в пласте (см. § 2 главы XII).

= / (Qflo6 (t)), необходимо учитывать при построении и использовании кривых p/z (р) = t (QJ06 (0)- Они осложняют применение метода падения среднего пластового давления для подсчета запасов газа, затрудняют получение однозначного ответа при определении режима залежи.

§ 4. Уравнения материального баланса. Дифференциальные уравнения истощения газовой залежи

Уравнение материального баланса для газовой залежи является основой метода определения запасов газа по данным об изменении добытого количества газа и средневзвешенного по газонасыщенному объему норового пространства пластового давления. Та или иная форма записи уравнения материального баланса используется при определении показателей разработки месторождений природного газа в условиях газового или водонапорного режима. Дифференциальные уравнения истощения газовой залежи применяются в расчетах показателей разработки газовых месторождений в период падающей добычи газа и т. д. Приведем вывод этих широко распространенных уравнений.

Согласно принципу материального баланса, начальная масса il/„ газа в пласте равняется сумме отобранной массы Мдоб газа и оставшейся массы Мост газа в пласте.

Если обозначить начальный объем норового пространства через £2н> » средний для залежи коэффициент газонасыщенности (отношение газонасыщенного объема к общему норовому объему залежи) через а, то начальная масса газа в залежи до ее разработки будет

Здесь Рн - плотность газа при пластовой температуре и начальном пластовом давлении Рп = adQ; а = а (ж, у) ~ коэф-

" о„

фициент газонасыщенности в элементарном норовом объеме пласта <Q. Согласно уравнению состояния для реального газа,

где - плотность газа при пластовой температуре и атмосферном давлении р„; z„ и z. - коэффициенты сверхсжимаемости газа соответственно при начальном пластовом и атмосферном давлениях и пластовой температуре.

Следовательно, начальная масса газа в пласте составляет

MH = aQ„PaT. (1)

По мере разработки газовой залежи давление в ней надает. Процесс фильтрации газа с достаточной для практики степенью точности может рассматриваться как изотермический [38]. Поэтому здесь и в дальнейшем будем считать, что пластовая температура в процессе разработки газового месторождения остается неизменной. Тогда к некоторому моменту времени t при средвевзвешенном по газонасыш;енному объему порового пространства залежи пластовом давлении р {t) масса газа в пласте составит величину

М<,еЛ<) = «нРат-. (2)

Pst {Р)

В выражении (2) z{p) - коэффициент сверхсжимаемости газа при пластовой температуре и давлении р {t).

Пусть изменение отбора газа из залежи во времени определяется функциональной зависимостью Q - Q {t). Тогда за время t суммарная масса отобранного газа будет

Л/доб (О = Рат<?доб (О = Ра. J <? (О dt. (3)

с учетом выражений (1), (2) и (3) уравнение материального баланса для газовой залежи в случав газового режима записывается в виде:

«Йн/нгат аОнР(<)гат , „ ...

-Г- = zCp) Здесь oQh - начальный газонасыщенный объем порового пространства в м»; (?доб (f) = J Q (t) dt - количество добытого газа

на момент времени t в м, приведенного к атмосферному давлению и пластовой температуре.

Обычно под (t) понимается количество отобранного газа, приведенного к атмосферному давлению и стандартной температуре (20° С). Добытое количество газа, приведенного к стандартным условиям, обозначим Qloo (О- В этом слзгчае уравнение материального баланса принимает вид:

---7оГ~

В уравнении (5) / = - температурная поправка; Т„„

и Tj - соответственно пластовая и стандартная температуры в К.

Средневзвешенное по газонасыщенному объему порового пространства пластовое давление р, входящее в уравнения (4) и (5), определяется формулой

padQ,

aQ„ J