1.4 Системы разработки газовых месторождений
Под системой разработки газовой (газоконденсатной) залежи понимается размещение необходимого числа эксплуатационных (и нагнетательных), наблюдательных и пьезометрических скважин, порядок ввода их в эксплуатацию и поддержание определенных, допустимых технологических режимов эксплуатации скважин.
Для отделения от газа конденсата и других ценных компонентов и подготовки его к дальнему транспорту применяется соответствующая система обустройства промысла. Система обустройства включает поверхностное оборудование для сбора газа и конденсата, отделения конденсата, очистки газа от механических и других вредных примесей, осушки газа, компримирования и подачи газа потребителю или в магистральный газопровод.
При разработке газоконденсатных месторождений с поддержанием пластового давления система обустройства дополняется технологическими линиями для закачки в пласт сухого газа или воды.
Сложные горно-геологические и природно-климатические условия залегания и расположения газовых залежей, а также современное состояние ресурсно-сырьевой базы, а именно значительная выработанность крупнейших месторождений, обуславливают широкое применение научно обоснованных методов разработки газовых месторождений.
Рациональная разработка газовых залежей возможна лишь в том случае, если она осуществляется на научных основах. Под рациональной системой разработки месторождения природного газа и обустройства промысла понимается такая система, при которой обеспечивается выполнение заданного планового уровня добычи газа, ценных компонентов и конденсата с наибольшей технико-экономической эффективностью, т.е. с оптимальными технико-экономическими показателями и коэффициентами газо- и конденсатоотдачи.
Системы размещения скважин на площади газоносности
Рациональное размещение скважин на площади газоносности имеет большое значение для практики. На рассматриваемом газовом (газоконденсатном) месторождении могут быть приняты различные сетки размещения скважин. Сетка размещения скважин оказывает существенное влияние на все технико-экономические показатели разработки месторождения и обустройства промысла. Выбор рациональной системы размещения скважин основывается на технико-экономических расчетах. Расчетам и анализу подвергаются различные возможные схемы размещения скважин на площади газоносности.
В теории и практике разработки месторождений природных газов широкое распространение получили следующие системы размещения скважин [1]:
1) равномерное размещение по квадратной или треугольной сетке (рис. 1.2);
2) размещение скважин в виде кольцевых батарей или цепочек скважин (рис. 1.3 и 1.4);
3) размещение скважин в центральной (сводовой) части залежи (рис. 1.5);
4) неравномерное размещение скважин на площади газоносности (рис. 1.6).
С точки зрения теории проектирования и разработки газовых месторождений под равномерной сеткой понимается такая система размещения скважин на площади газоносности, когда в процессе разработки не образуется общей депрессионной «воронки», т. е. пластовое давление вдали от каждой скважины примерно одинаково и близко к среднему пластовому давлению на соответствующий момент времени. Тогда изменение дебитов газовых скважин определяется изменением во времени среднего пластового давления по залежи в целом.
Следовательно, геометрически равномерное размещение скважин на площади газоносности удовлетворяет отмеченному условию лишь при достаточной однородности пласта по коллекторским свойствам. В случае существенной неоднородности пласта под равномерной сеткой размещения газовых скважин можно понимать такую, при которой приближенно выполняется соотношение (1.3):
(1.3)
а – квадратная сетка; б – треугольная сетка
Рисунок 1.2 – Схема размещения скважин по равномерной сетке
Рисунок 1.3 – Размещение скважин в виде кольцевых батарей
Рисунок 1.4 – Размещение эксплуатационных скважин в виде цепочки
Рисунок 1.5 – Схема размещения скважин в центральной (сводовой) части залежи
Рисунок 1.6 – Размещение скважин по неравномерной сетке
Здесь
qi
– дебит i-й скважины;
–
газонасыщенный объем дренирования i-й
скважины. При переменных во времени
дебитах в формулу (1.3) подставляются
значения соответствующих добытых
количеств газа по каждой скважине. При
выполнении соотношения (1.3) давления
вдали от скважин практически одинаковы
и равняются среднему пластовому давлению
на соответствующий момент времени. Это
отличительная особенность равномерной
системы размещения скважин.
При разведке газовых и газоконденсатных месторождений для изучения их геологического строения бурят определенное число разведочных скважин, зависящее от степени неоднородности продуктивных отложений по коллекторским свойствам, от тектонического строения месторождения, его конфигурации и других факторов. С вводом месторождения в разработку большинство разведочных скважин переводится в эксплуатационные. Следовательно, размещение разведочных скважин может оказывать значительное влияние на систему размещения эксплуатационных скважин. Поэтому на практике наиболее распространенной является схема неравномерного размещения скважин на площади газоносности. Другие схемы размещения скважин в «чистом виде» осуществлены быть не могут. В общем случае схемы 1.2,1.3,1.4 «искажаются» системой разведочных скважин. Иногда потребное число газовых скважин для разработки месторождения оказывается меньше числа разведочных скважин, переводимых в эксплуатационные. Следовательно, здесь система размещения разведочных скважин целиком определяет соответствующие технико-экономические показатели разработки месторождения. Такое положение, к сожалению, довольно часто создается при разведке и разработке небольших по запасам месторождений природных газов.
Необходимое число газовых скважин для обеспечения плана добычи газа, как правило, с течением времени увеличивается. При выборе, например, равномерной системы размещения скважин сетку скважин устанавливают исходя из необходимости размещения на площади газоносности потребного проектного числа скважин на определенный момент времени (на конец периода постоянной добычи газа или на конец бескомпрессорного периода и т. д.).
Тогда в любой момент времени сетка скважин будет отличаться от равномерной в связи с постоянным добуриванием скважин. Поэтому в классификации первых трех систем размещения скважин имеется определенная условность. Введение рассматриваемой классификации систем размещения скважин оправдало себя при создании методов определения показателей разработки газовых месторождений [1].