Теория и опыт разработки месторождений природных газов - Вяхирев Р.И.
Скачать (прямая ссылка):
Из графиков видно, что текущие пластовые давления в каждый момент времени существенно отличаются. Для первого пласта, который имеет более высокую продуктивность и меньшие запасы, уже за сравнительно небольшой промежуток времени пластовое давление достигает забойного давления и пласт отключается. В то же время второй пласт продолжает работать длительное время.
6.5.3. РЕЖИМ ПОСТОЯННОГО ДАВЛЕНИЯ НА ГОЛОВКЕ СКВАЖИНЫ
Режим постоянного давления на головке скважины обычно применяется в период доразработки месторождения, когда отбор по скважинам заметно снижается, а в газопроводе необходимо поддерживать минимальное давление, чтобы обеспечить подачу газа потребителю. В этот период эксплуатация скважин, как правило, осуществляется без штуцера.
Зависимость между забойным давлением многопластовой скважины и давлением на головке имеет вид
(t)
p2e2s +9
Z qa(t)
(6.83)
где
pL
s = 0,03415-^; 9 = Tz
1,33 -10-21T2z2(e2s -1) D5 ;
l — коэффициент сопротивления в трубах; T — средняя температура между забоем и устьем; z — средний коэффициент сверхсжимаемости; D — диаметр трубы; p — относительная плотность газа; L — глубина скважины.
Выразив дебит z' — го горизонта в формуле (6.83) через производную, получим дифференциальное уравнение, отображающее условие эксплуатации скважин:
2
i=1
284
Y WLdpL
1=1 Ph dt
2 ,-N 2 2s p з (t) + prЄ
0.
(6.84)
Таким образом, система (6.63) с учетом уравнения (6.84) определяет n + 1 неизвестных функций.
Для двух пластов предстоит реализовать систему дифференциальных уравнений из трех уравнений:
?iPl"
?2P2
22 22
0; 0;
hipl2 + h2p22 + 2mp;p2 - p3 + k = 0,
(6.85)
где
WW"2 WW 2
h1 = в—; h2 =0—r; 1 pH 2 pH
W1W2 , 2 2s
m =-2—; k = p e .
pH r
Остальные обозначения прежние.
В большинстве случаев режим постоянного давления на головке скважины применяется в период доразработки месторождения, когда дебиты незначительны. Тогда при эксплуатации такой скважины сопротивление в трубах будет мало и потерями давления от трения вполне можно пренебречь. При этом расчет распределения пластовых давлений осуществляется как и для случая с постоянным забойным давлением.
В целом забойное давление не будет оставаться постоянным. Оно будет снижаться, приближаясь к своей асимптоте pres.
Характер распределения пластовых давлений и дебитов по пластам аналогичен режиму при постоянном забойном давлении.
2
6.5.4. РЕЖИМ ПОСТОЯННОЙ ДЕПРЕССИИ НА ОДИН ИЗ ПЛАСТОВ
Будем полагать, что ограничениям подлежит только один пласт, который необходимо эксплуатировать при постоянной
285
депрессии. Эксплуатация других пластов не подлежит ограничениям. Условие эксплуатации скважины запишется в виде
pt (t ) - p3 (t ) = Ap = const. (6.86)
Решение системы (6.63) с учетом условия (6.86) определит характер распределения пластовых давлений и дебитов по каждому пласту.
Для двух пластов задача сводится к системе дифференциальных уравнений
- Ml-+1 = 0;
- ?2p, - p, + m2 - 2mp1 + pi = 0. (6.87)
Здесь m = Ap. Остальные коэффициенты прежние.
Первое уравнение системы (6.87) может быть решено в квадратурах аналогично уравнениям, характеризующим режим эксплуатации скважины с постоянным забойным давлением. Второе уравнение системы в сочетании с первым решается численными методами.
Изображенные кривые (см. рис. 6.4, 6.5) характеризуют распределение пластовых давлений и дебитов при заданных условиях их работы. Расчет произведен при тех же исходных данных, что и в предыдущих примерах. Депрессия на первый пласт была задана (0,5 МПа). Как видно из графиков, темпы снижения пластовых давлений по пластам отличаются между собой в широких пределах. Дебит первого пласта со временем снижается, второго — сначала увеличивается, затем идет постепенное снижение.
6.5.5. О ПРИОБЩЕНИИ ГАЗОНОСНЫХ ГОРИЗОНТОВ ДЛЯ СОВМЕСТНОЙ РАЗРАБОТКИ
Проведенные исследования совместной работы двух пластов, имеющих различные эксплуатационные характеристики и запасы газа и объединенных в один эксплуатационный объект, показали, что при задании на группу в целом или на один из пластов условий, ограничивающих их эксплуатацию, пластовые давления, как правило, в процессе разработки разные. В результате чрезмерной разности пластовых давлений могут возникнуть различные осложнения при эксплуатации этих пластов, что приведет в конечном счете к
286
преждевременному выводу скважин из строя и потерям в отдельных горизонтах значительных запасов газа.
Как показали расчеты, примерное равенство пластовых давлений в каждом из совместно работающих горизонтов достигается в том случае, если соблюдается равенство
W a
—= -52-, (6.88)
Wnp —OCH
где Оосн — запасы газа в основном горизонте, за который обычно принимается пласт с наибольшими запасами; W43 — запасы газа в приобщенном горизонте; аосн, апр — коэффициент фильтрации соответственно основного и приобщенного горизонтов.
В этом случае объединенные пласты для совместной разработки можно рассматривать как один эксплуатационный объект. Гидродинамические расчеты по совместной разработке таких пластов могут быть осуществлены, как и для единой залежи, с учетом тех или иных условий, ограничивающих эксплуатацию скважин. Если объединенные пласты для совместной разработки имеют различные условия, ограничивающие их эксплуатацию, то для каждого случая производится отдельный расчет с учетом совместной работы всех пластов. После этого задаются те забойные давления, а следовательно, и суммарные отборы, которые получены для более худших условий эксплуатации скважин.
