Теория и опыт разработки месторождений природных газов - Вяхирев Р.И.
Скачать (прямая ссылка):
81
ся между собой. При этом рг > рзт в случае перетока на значение потерь на трение. После прекращения перетока рг = = рзт. По разности давлений рг и рзт при известном X можно оценить дебит газа при перетоке:
Q І Рзі Рз2е25 , (2.71)
где
Є = 1,33-10"2 Х^^ф-, e2s-1); s = 0,03415(1' "1з)р;
Q — дебит газа, тыс. нм3/сут; D3 — эффективный диаметр. Уравнение перетока газа из первого пласта при Q > Q11131
Рт21 - Рз21 = afi + bfi2 - bfi^Q - bfi^Q In -^- (2.72)
Qкр1
и при Q <
Р - Рз21 = aQ. (2.73)
Уравнение нагнетания во второй пласт при перетоке при
Q > Q4*
Рз22 - Рт22 = + 2 - b2Qкр2Q - b2Qкр2Q In -^- (2.74)
Qкр2
и при Q < Qкр2
Рз22 - Рт22 = a2Q. (2.75)
Из уравнений (2.71), (2.73) и (2.75), когда Q < Q451 < Qкр2, получим
Q = і
,2 Р 2 + e2s + + ?1_ Р 2
a 2
Рті - Рз2|Є2і +-10 +-1 Рт2
(2.76)
При нарушении линейного закона фильтрации согласно уравнениям (2.72) и (2.74) значение Q находим из (2.71) методом итераций.
При = рні и = рн2 в формуле (2.76) Q = Qmax и, когда рн1 = рн2еа, получим Q = 0. На практике могут также быть комбинация законов Дарси и трехчленного и последовательный переход их во времени.
Для оценочных расчетов на практике применяется приближенный метод расчета изменения дебита газа Q = Q(f) и давлений рт1 = рт1(?) и рт2 = рт2(?), который состоит в следу-
82
ющем. По известным начальным величинам рн1 и р н2 по фор-
муле (2.76) определяем Q1. Затем задаемся отрезком времени t1r в течение которого считаем дебит Q = const и определяем количество перетекшего газа за время t1 по формуле Q111 = = Q111. Далее по формулам (2.71) и (2.72) определяем рт1 и рт2, соответствующие Q111, по которым по формуле (2.73) или (2.74) находим значение дебита Q2. Затем задаемся новым отрезком времени t2, определяем Q112 = Q2t2 и по формулам (2.71) и (2.73) или (2.74) для Q111 + Q112 находим новые значения
рт1 и рт2 и т.д. до Q = 0.
2.6.2. СПЕЦИАЛЬНЫЙ ПЕРЕТОК ГАЗА, ОСУЩЕСТВЛЯЕМЫЙ С ЦЕЛЬЮ ПОДСЧЕТА ЗАПАСОВ
Переток газа для подсчета запасов можно осуществлять как в одной скважине путем разделения горизонтов при помощи
разобщителя (рис. 2.9), так и в двух или более скважинах, пробуренных на разные горизонты. Однако газ, выходящий из нижележащего горизонта, необходимо очистить от приме-
сей в сепараторах. На скважинах устанавливаются счетчики для измерения дебита газа и манометры для измерения давлений в каждом из гор изонтов. Перед началом и в процессе перетока исследуют и определяют параметры скважины и
горизонтов. Максимальный дебит устанавливается так же, как и максимально допустимый при эксплуатации. При зна-
Рис. 2.9. Схема перетока газа в одной скважине путем разделения горизон-
X jtjv.« • с/• n_^j\.«^iv±u u^p^iv/i\u і u_»u u vs1CJiXivsin v.jVDU.si\.jrijj.v^ хх у і v^iVL ри^,ц^;і\^ііііл j vsls±м._»v/n
тов при помощи разобщителя:
I, II — пласты; 1 — штуцер; 2 — сепаратор; 3 — измеритель расхода газа;
4 — разобщитель
83
чительной разнице в давлениях между нижним и верхним пластами и необходимости редуцирования при наличии в газе нижнего горизонта конденсата осуществляется его сепарация.
Методика расчета перетока в основном подобна приведенной выше.
Рассмотрим переток, если практически нет потерь в наземном оборудовании, т.е. когда р г « р зт. На основании ре-
зультатов исследований скважин, проведенных раздельно на
пласты I и II, можно написать уравнение притока из пласта I и нагнетания газа в пласт II в следующем виде:
Исходя из (2.77) и (2.78) можем построить зависимость рг = рг(0) для пластов I и II при перетоке (рис. 2.10).
Решая совместно (2.77) и (2.78), в случае фильтрации согласно линейному закону в каждом из пластов получаем формулу вида (2.76).
Рассмотрим переток газа, когда р г > р зт, т.е. при необхо-
димости дросселирования газа перед подачей для нагнетания.
Тогда, обозначая pг2 - p2т = 6'Q2 согласно формулам движения газа по горизонтальным трубам и принимая 6' = const, уравнения (2.77) и (2.78) можно записать в следующем виде:
(2.77)
V/1 ,L^CVS ITl 1 U 11 JJlTl UCJSCl VSlVC
а — для пласта I по формуле (2.77) при = рб — для пласта II по формуле
Рис. 2.10. Зависимость давления на головке скважины
от дебита при перетоке:
(2.78) при рт2 = рк2
84
Рз2те^2 _ Є _ Рт22 = aQ _ fo2Qкр2Q + ьА Q _ Q40^ -^] .
\ Qкр21
Решая совместно последние уравнения для случая линейного закона фильтрации, в каждом из пластов получаем формулу вида (2.76).
В дальнейшем расчет подобен описанному.
Аналогично можно рассмотреть расчет перетока с одновременной эксплуатацией нижнего горизонта при подаче части газа потребителям.
Основное отличие специально организованного перетока от вынужденного состоит в том, что проводятся измерения дебита и пластовых давлений в каждом из горизонтов и при необходимости его прекращают.
Методика наблюдений и подсчета запасов газа по падению давления при перетоке заключается в следующем. Через определенные промежутки времени, когда понижение давления рт1 и повышение его рт2 от начальных или предыдущих значений становится заметным и больше предела точности применяемых манометров, скважину останавливают для измерения рт1 и рт2 и вычисляют Q п, соответствующие измеренным рт1 и рт2. Результаты наносятся на графики (рис. 2.11, а, б). Первоначальный запас газа в горизонте I Q-J111 определяется по отрезку, отсекаемому на оси Q11 (см. рис. 2.11, а, прямая 1). Текущий запас определяется как разность Q-J111— Q11 (см. рис. 2.11, а, кривая 1'). Первоначальный запас в горизонте II определяется по отрезку, отсекаемому на оси абсцисс с левой стороны от нуля (см. рис. 2.11, а, кривая 2). Текущий запас будет равен сумме Q-J21^Q11 (см. рис. 2.11, а, кривая 2').
