Введение к работе
Актуальность исследований. Основным элементом топливно-энергетического комплекса России является Единая система газоснабжения (ЕСГ), представляющая собой совокупность взаимосвязанных элементов (подсистем) добычи, дальнего транспорта, подземного хранения и распределения, осуществляющих непрерывный процесс подачи газа потребителям Особая роль в обеспечении высокой надежности функционирования ЕСГ, стабильных и гарантированных поставок газа потребителям принадлежит подземным хранилищам газа (ПХГ), служащим для покрытия сезонных неравномерностей в потреблении газа регионами.
Основной особенностью ПХГ, в отличие от газовых месторождений, является циклический характер их эксплуатации, связанный с закачкой газа в хранилище в весенне-летний период и отбором в осенне-зимний. Циклический характер эксплуатации ПХГ оказывает влияние на процессы, происходящие в подземном резервуаре, особенно в ПХГ, эксплуатирующихся при активном водонапорном режиме.
Особенности эксплуатации таких ПХГ требуют и особого подхода к разработке технологических схем их создания и эксплуатации, к системам геолого-промыслового контроля, к управлению и поддержанию в заданных пределах газонасыщенного объема, что в свою очередь требует знания в деталях зональной неоднородности и характера изменения во времени емкостно-фильтра-ционных свойств (ЕФС) коллектора.
Исследования некоторых из этих вопросов и отражены в диссертационной работе, которая выполнена в соответствии с важнейшими научно-техни-ческими проблемами и программами НИР и ОКР ОАО "Газпром" в области подземного хранения газа на 2002- 2006 г.г. и Программой работ по увеличению суточной производительности ПХГ.
Целью диссертационной работы является совершенствование геолого-промыслового контроля эксплуатации ПХГ при водонапорном режиме
»Чм„ НАЦИОНАЛЬНАЯ I
БИБДИОТЄКА І
A Основные задачи исследований:
1. Выполнить анализ результатов создания и эксплуатации Северо-
Ставропольского ПХГ в зеленой свите при различных схемах закачки и отбора
газа.
-
Оценить различными методами изменение ЕФС продуктивного пласта в процессе циклической эксплуатации ПХГ.
-
Обосновать метод выявления неоднородности по ЕФС резервуара ПХГ по комплексу геолого-промысловых данных.
4. Обосновать возможность использования характерных особенностей
циклической эксплуатации для контроля текущих запасов газа в ПХГ с водона
порным режимом и/или неоднородным по ЕФС резервуаром.
5. Усовершенствовать систему геолого-промыслового контроля эксплуа
тации Северо-Ставропольского ПХГ в зеленой свите.
Научная новизна основных результатов диссертации характеризуется: 1. Впервые выполненном зонировании по ЕФС резервуара Северо-Ставропольского ПХГ в зеленой свите на основе использования продуктивности (приемистости) скважин с применением методов математической статистики.
-
Учетом особенностей формирования газонасыщенного порового объема и обеспечением минимальности перемещения газоводяного контакта (ГВК) в разработанной схеме и технологии закачки и отбора газа.
-
Учетом характера изменения газонасыщенного порового объема резервуара ПХГ в окрестности точки возврата от закачки к отбору и, наоборот, при контроле текущих запасов газа в хранилище по гистерезисной кривой р/г= =f(Vd.
-
Усовершенствованием геолого-промыслового контроля эксплуатации Северо-Ставропольского ПХГ в зеленок свите на основе разработанной лучевой схемы размещения наблюдательных скважин.
Практическая значимость результатов диссертации состоит в том, что
метод зонирования резервуара ПХГ по неоднородности ЕФС на основе использования рабочих параметров скважин и выявления однородности режимов работы скважин позволяет на любых этапах эксплуатации ПХГ осуществлять оценку характера изменения основных параметров пласта и с учетом этого рассчитывать технологический режим работы хранилища;
предложенные зонные схемы и технология закачки и отбора газа по сравнению с ранее применявшимися схемами и технологиями обеспечивают более эффективное управление процессом оттеснения или внедрения пластовой воды и, как следствие этого, более рациональное формирование газонасыщенного объема и снижения осложнений в работе скважин;
метод определения запасов газа з ПХГ с водонапорным режимом и/или неоднородным по ЕФС резервуаром позволяет осуществлять непрерывный контроль текущих запасов по гистерезисной кривойp/z —/(Ут)",
предложенная система геолого-промыслового контроля позволяет выполнять комплексные исследования и промысловые наблюдения и по их результатам разделять влияние на газонасыщенный поровый объем перемещений ГВК и неоднородности по ЕФС, давать рекомендации по формированию газонасыщенного объема и, таким образом, повышать эффективность эксплуатации как ПХГ в целом, так и отдельных скважин.
Апробация и внедрение результатов работы Результаты исследований докладывались автором на XII Международном конгрессе «Новые технологии для газовой, нефтяной промышленности, энергетики и связи» (Геленджик, 2002), заседаниях Секции по подземным хранилищам газа комиссии газовой промышленности по разработке месторождений и использованию недр (Саратов, 1998, 2002, Москва 1999, 2000, 2001, Валдай ,2000, Нижний Новгород, 2001, Уфа, 2002, Сочи, 2003, Ставрополь, 2003), научно-техническом совете Управления по подземному хранению газа к жидких углеводородов ОАО «Газпром» «Проблемы моделирования работы «зажин и пластовых систем при создании и эксплуатации ПХГ в пористых пластах» (Москва, 2001), XXXI научно-технической конференции профессорско-
преподавательского состава, аспирантов и студентов СевКавГТУ (Ставрополь, 2001), международной научно-практической конференции «Проблемы эксплуатации и капитального ремонта скважин на месторождениях и ПХГ» (Кисловодск, 2003).
Основные положения диссертационной работы также доложены и обсуждены на заседаниях кафедр «Геология нефти и газа», «Бурение нефтяных и газовых скважин" СевКавГТУ и ученого совета ОАО «СевКавНИПИгаз».
Результаты исследований и выполненные автором разработки используются при составлении технологических режимов работы скважин и эксплуатации ПХГ в периодах отбора и закачки газа и контроле текущих запасов газа в зеленой свите Северо-Ставропольского ПХГ. Применение зонных схем и технологии закачки и отбора газа обеспечили увеличение безводного периода эксплуатации скважин, уменьшение количества скважин, выбывающих из эксплуатации по причине обводнения, и уменьшение объема попутной воды более чем в два раза.
Выявленные особенности флюидодинамики хранилища, результаты индикаторных исследований и гидропрослушивания, схемы зонирования резервуара по ЕФС используются также при составлении базы геолого-промысловых данных в разрабатываемой математической модели эксплуатации Северо-Ставропольского ПХГ в зеленой свите.
Публикации
Результаты проведенных исследований автора отражены в 5 научно-исследовательских отчетах и 10 публикациях, в том числе в одном обзоре.
Фактический материал
Экспериментальной основой диссертационной работы явились промысловые показатели эксплуатации Северо-Ставропольского ПХГ в зеленой свите за период 1980-2003 г., включающие рабочие параметры скважин в закачке и отборе газа, замеры пластовых давлений и температур, результаты выполненных автором газодинамических и индикаторных исследований, гидропрослушивания.
Автором так же проанализирован материал, изложенный в отчетах ООО «Ставропольгазгеофизика», ПФ «Ставропольгазгеофизика», ОАО «СевКавНИ-ПИгаз» и других организаций, касающийся исследований кернов и данных о разработке залежи.
Основные защищаемые положения:
-
Метод и схема зонирования Северо-Ставропольского ПХГ в зеленой свите по неоднородности ЕФС резервуара.
-
Схемы и технология зонных закачки и отбора газа на Северо-Ставропольском ПХГ в зеленой свите.
-
Метод контроля текущих запасов газа в ПХГ с водонапорным и/или неоднородным по ЕФС резервуаром.
-
Усовершенствованная система геолого-промыслового контр эля эксплуатации Северо-Ставропольского ПХГ в зеленой свите.
Структура и объем работы
Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложения, изложенных на 174 страницах машинописного текста, содержит 49 рисунков, 18 таблиц. Список литературы включает 85 наименований.
При постановке задач, в процессе проведения исследований и анализа их результатов автор пользовался советами BJ3. Зиновьева, Ю.К. Игнатенко, ВА. Гридина, Н.К. Никитина, З.В. Стерленко, В.Т. Боярчукаи многихдругих. Автор считает своим приятным долгом выразить всем им искреннюю благодарность.
