2. Методика проведення розрахунків
При проектуванні розробки газових родовищ визначають зміну в часі сумарного видобутку газу Qвид.(t), темпу відбору (річного відбору) газу Qр.(t), дебіту свердловин q(t), потрібної кількості свердловин n(t), середнього пластового тиску Рпл.(t), вибійного тиску Рвиб.(t) і тиску на усті свердловини Рр.(t).
Ці
показники можна знайти за допомогою
інтегрування диференціального рівняння
неусталеної фільтрації газу при
відповідних граничних умовах. У зв'язку
з нелінійністю даного рівняння відсутні
його точні аналітичні розв’язки. Тому
для розрахунку основних показників
розробки газових родовищ запропоновані
різні наближені методи. Серед них при
проведенні інженерних розрахунків
широко застосовується метод послідовної
зміни стаціонарних станів. Істотним
положенням даного методу є прийняте
припущення про рівність при радіальній
фільтрації газу до свердловини
середньозваженого за газонасиченим
поровим простором питомого об'єму
дренування свердловини тиску
пл.(t)
значенню тиску Pk.(t)
на межі питомого об'єму дренування
радіусом Rk..
Розрахунки показують, що максимальна
різниця між
пл.(t)
і Pk.(t)
не перевищує 1-5 %. Дане припущення дає
змогу при розрахунках показників
розробки газових родовищ для газового
режиму використовувати рівняння припливу
газу до свердловини, замінивши невідому
величину контурного тиску Pk.(t)
в момент часу t величиною середнього
пластового тиску в зоні дренування
свердловини
пл.(t),
а при рівномірному розміщенні свердловини
– середнім тиском у покладі в той же
момент часу.
При розрахунку основних показників розробки газового родовища при газовому режимі у випадку рівномірного розміщення свердловин будемо використовувати такі формули й залежності.
Вираз для технологічного режиму експлуатації свердловини (режим заданого тиску на усті свердловини (Рроб=соnst.=20,7 МПа)).
Знаходять поточний дебіт середньої свердловини.
Вираз для визначення q(t) одержують із загального рішення рівняння припливу газу до свердловини та формули Адамова
q(t)=
При цьому в першому наближенні значення S,Ѳ,Zсер. приймають рівними їх значенням попередній момент часу
Визначають поточний середній пластовий тиск.
4. Поточний вибійний тиск Рвиб.(t):
Рвиб.(t)=Pроб.2∙e2S+Ɵ∙q2(t)
.
5. По Pроб.і знайденому значенню Рвиб.(t)уточнюють S,Ѳ,Zсер.
6. За уточненими значеннями S,Ѳ,Zсер визначають дебіт.
7. Зі знайденим значеннямq(t) повторюють всі розрахунки,поки не буде досягнутий заданий ступінь точності у визначенні q(t),Рвиб.(t).
3.Обгрунтування вихідних даних для проектування розробки родовища та параметрів роботи середньої свердловини
Для визначення основних показників розробки газового родовища при газовому режимі необхідно мати такі вихідні дані: початкові запаси газу; початковий пластовий тиск і пластову температуру; поточний пластовий тиск; склад газу або його відносну густину; колекторські властивості продуктивних пластів і зміна їх за площею газоносності й розрізом; конструкцію пробурених видобувних свердловин (глибину, діаметр експлуатаційної колони й розміщення інтервалу перфорації); конструкцію колони ліфтових труб (діаметр і глибину спуска); результати газодинамічних досліджень свердловин щодо визначення коефіцієнтів фільтраційних опорів, граничних депресій на пласт і допустимих відборів газу; поточні параметри роботи свердловин (дебіти газу, тиску на усті і вибої); сумарний відбір газу з родовища; умови підготовки й подачі газу споживачеві, мінімально допустимий тиск на гирлі свердловин; характеристику споживача й обґрунтування відбору газу з родовища.
Склад газу горизонту С-6-7 Васищівського ГКР та результати визначення критичних параметрів та відносної густини наведено в таблиці 2.
Таблиця 2
Компоненти |
Вміст Х, об.% |
Ткр', К |
Ркр', кгс/см2 |
ρ¯пл |
Ткр'·Х |
Ркр'·Х |
ρ¯пл·Х |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
Метан |
92,395 |
190,55 |
46,95 |
0,555 |
176,06 |
43,38 |
0,513 |
Етан |
4,224 |
305,43 |
49,76 |
1,049 |
12,90 |
2,10 |
0,044 |
Пропан |
0,569 |
369,82 |
43,33 |
1,562 |
2,104 |
0,247 |
0,009 |
Ізо-бутан |
0,046 |
408,13 |
37,19 |
2,091 |
0,188 |
0,017 |
0,001 |
Н-бутан |
0,141 |
425,16 |
38,71 |
2,091 |
0,599 |
0,055 |
0,003 |
Ізо-пентан |
0,018 |
460,39 |
34,48 |
2,490 |
0,083 |
0,006 |
0,0004 |
Н-пентан |
0,019 |
469,65 |
34,35 |
2,674 |
0,089 |
0,007 |
0,0005 |
Гексан |
0,01 |
507,35 |
30,72 |
2,974 |
0,051 |
0,003 |
0,0003 |
Азот |
1,094 |
126,26 |
34,65 |
0,967 |
1,38 |
0,38 |
0,011 |
Двоокис вуглець |
1,452 |
304,20 |
75,27 |
1,529 |
4,42 |
1,09 |
0,022 |
Гелій |
0,042 |
5,20 |
2,34 |
1,138 |
0,002 |
0,001 |
0,0005 |
Всього |
100 |
|
|
|
Σ197,90 |
Σ47,29 або 4,64 МПа |
Σ0,604 |
Необхідні вихідні дані для проектування показників розробки гор. С-6-7 Васищівського ГКР наведені в таблиці 3.
Таблиця 3
-
Параметри
Одиниці виміру
Запаси газу на дату розрахунків
209 млн.м3
Поточний пластовий тиск, Рпл.поч..
34,49 Мпа
Пластова температура, Тпл.
371 К
Устьова температура, Ту
293 К
Фільтраційні параметри:
А
0,532 (Мпа)2/тис.м3/доб
В
0,00237 (Мпа/тис.м3/доб)2
Глибина свердловини(до середини інтервалу перфорації), LНКТ
2903 м
Коефіцієнт газодинамічного опору, λ
0,49
Діаметр НКТ, dвн
62 мм
Коефіцієнт експлуатації свердловини
0,9
4. Розрахунок показників розробки газового родовища при режимі Рроб=соnst
Проводимо розрахунок при режимі заданоготиску на усті свердловини (Рроб=соnst.=20,7 МПа).
„Контрольна точка” – станом на 01.01.2013 року.
Визначаємо приведені параметри пластового газу як відношення тиску і температури до їх критичних значень:
Рпр=
=
= 4,461 МПа;
Тпр=
=
=
1,67 К;
За таблицями Катца знаходимо Zсер.
Zсер.=0,851948;
Уточнюємо значення Ѳ
Ѳ=0,0133∙
=0,02989615
Уточнюємо значенняS
S=
=0,212656
За уточненими значеннями S,Ѳ,Zсер визначають дебітq(t)
q(t)= =120,6592тис.м3/добу
За знайденим значенням q(t) уточнюємо Рвиб.(t)
Рвиб.(t)=√Pроб.2∙
e2S+Ɵ∙q2(t)
=33,02825МПа
Уточнюємо значення Zсер. для цього знайдемо Рср.
Рср=
Рвиб.+
)=22,27568МПа
За таблицями Катца знаходимо Zсер
Zсер.2=0,904799
Уточнюємо значення Ѳ
Ѳ2=0,03133209
Уточнюємо значенняS
S2=0,200234
За уточненими значеннями S,Ѳ,Zсер визначають дебітq(t)
q(t)=120,1019 тис.м3/добу
За знайденим значенням q(t) уточнюємо Рвиб.(t)
Рвиб.2(t)=33,03755МПа
Уточнюємо значення Zсер. для цього знайдемо Рср.
Рср2=27,34087 МПа
За таблицями Катца знаходимо Zсер
Zсер.3=0,904852
Уточнюємо значення Ѳ
Ѳ3=0,03133354
Уточнюємо значенняS
S3=0,200222
За уточненими значеннями S,Ѳ,Zсер визначають дебітq(t)
q3(t)=120,1012 тис.м3/добу
За знайденим значенням q(t) уточнюємо Рвиб.(t)
Рвиб.3(t)=33,03756 МПа
Уточнюємо значення Zсер. для цього знайдемо Рср.
Рср3=27,34088 МПа
