Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 [ 122 ] 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284

Коллектор с Ъухой подошвой рюбольшой толщины, хорошо структурированный)

Кровля

Коллектор с затопленной подошвой (слабо структуриро-ван>ла hAuih толстый

- максимальное давление может бьп-ь достигнуто до того, как газ достигнет высоты (случай ловушки хорошо структурированной или ограниченной протяженности).

В ловушке огргшиченной протяженности (коллектор линзовидный, рифовый, непроницаемый барьер, выклинивающийся и т.д.) почти всегда максимальное давление огргшичивает вмкость хранилища:

V,„»,-PkV(a„„-A.),

V - объем пор водоносного пласта;

р„ - начальное пластовое давление.

Чтобы использовать такие закрытые коллекторы для хрс1нилища, необходимо предусмотреть откачку части воды, которую они содержат.

3.2.3.5. "Дыхание"

Дыхание* R - это отношение количества извлекаемого газа, называемое еще полезный объем V„ или активный объем, к максимальному достигнутому эффективному объему газа V:

Буферный газ - это, по определению, газ, ко-то-рый не участвует в дыхании (разница между максимально достигнутым объемом и полезным объемом).

Две величины - газ буферный и полезный объем зависят от свойств водоносного пласта (качества коллектора, выраженности структуры) и от того, как их используют.

Определение для данного хранилища объема буферного газа и полезного объема требует моделирования полной истории работы хранилища с начала первой закачки газа и на перспективу с учетом сезонной неравномерности потребления и надежности его работы (продолжительность, расход).

Основные факторы, ограничивающие дыхание хранилища, следующие:

- защемление газа в порах в процессе продвижения воды (см. § 3.2.2.2.3);

- добыча воды скважинами в процессе отбора приводит к снижению давления на устье скважин и делает неизбежным их остановку, когда дебит воды становится слишком большим, порядка мч-;

- предусмотренная продолжительность для закачки газа (продиктованная неравномерностью потребления); если она слишком короткая, восстановление хранилища невозможно (темп закачки ограничен предельным давлением), отсюда следует офаничение отбора в предвидении последующей закачки.

В начале эксплуатации хранилища толщина коллектора, занятая газом, небольшая, дыхание в этом случав среднего размера, особенно по причине притока врды в скважины.

По мере приближения объема хранилища к своему теоретически максимальному значению (см. § 3.2.3.4), возможности дыхания увеличиваются.

Для сезонной неравномерности потребления порядок величины дыхания составляет от 40 до 50% общего объема.

Дыхание хранилища растет с увеличением числа эксплуатационных скважин и зависит от свойств пласта-коллектора, а также технико-экономических показателей.

3.2.3.6. Пиковый расход

Для хранилища, используемого для покрытия сезонной неравномерности потребления газа, самые значительные отборы случаются в течение наиболее холодных дней зимой, когда значительная часть полезного объема газа уже извлечена. Пиковый расход есть, по определению, максимально возможный дебит, когда определенная часть полезного объема уже извлечена.

Во Франции принимают, что пиковым расходом может быть назван отбор 15 февраля, когда уже отобрано, начиная с 1 ноября предыдущего года, 70% полезного объема (газовая зима N-ro года продолжается с 1 ноября N - 1 года до 31 марта N-ro года).

Можно также характеризовать этот пиковый расход, сравнивая его с полезным объемом:

= л дней;

л может изменяться для подземных хрс1нилищ в водоносном горизонте от 40 до 150 дней.

Не надо путать пиковый расход, определенный таким образом, и максимальный теоретический расход, который подземное хранилище может поставить (обычно при максимальном объеме газа в хранилище и при максимальном давлвнии).

3.2.4. ОБОРУДОВАНИЕ ХРАНИЛИЩ

3.2.4.1. Скважины

3.2.4.1.1. Основнью функции скважин

3.2.4.1.1.1. Разведочная скважина

Разведка водоносных пластов осуществляется с помощью глубоких скважин, которые позволяют получить данные о глубине залегания пластов и о характеристиках резервуара-коллектора, покрышек с помощью:

- отбора образцов пород из разведываемых гори-зонтов (пласт-коллектор, покрышка, выше-ле-жащий водоносный пласт);

- замеров (геофизические исследования, сейс-мокаротаж и т.д.);

- исследований на продуктивность и на интерференцию (взаимодействие).

В заключение отметим, что разведочные скважины могут быть использованы в дальнейшем для контроля или эксплуатации резервуара-коллектора.

3.2.4.1.1.2. Эксплуатационная скважина

Связанные со станцией, они обеспечивают одновременно закачку и отбор газа

В течение первых лет эксплуатации могут быть вынуждены осуществлять избиэательную закачку на различную глубину с целью максимального использования пространства хранилища, предоставляемого структурой; для обеспечения такой закачки потребуется специальное оборудование (перекрытие тр).

3.2.4.1.1.3. Контрольная скважина

3.2.4.1.1.3.1. Контрольная скважша в газовом пузыре

Они располагаются в газовой зоне на границе газового пузыря и позволяют замерять положение уровня вода-газ.

32.4.1.1.32. (важина периферийного контроля

Они располагаются вне газового пузыря или на его границе и позволяют делать замеры давления в зоне, заполненной водой, или отбирать пробы врды. Некоторые из них, расположенные на критическом направлении расширения газового пузыря, служат <асовыми: когда газ их достигнет, необходимо замедлить или остановить закачку.

3.2.4.1.1.3.3. Скважина контроля вышележащего горизонта

Если вышележащие пласты пористые и проницаемые, необходимо в них расположить скважины, позволяющие обнаружить в них возможное появление газа Контроль осуществляется с помощью постоянного наблюдения за давлением, переток из рассматриваемого горизонта газа приводит немедленно к увеличению давления.

3.2.4.1.1.3.4. Скважина геофизического контроля

На некоторых хранилищах в центральной части структуры оборудуют одну или несколько глухих" скважин (колонна в зоне пласта не перфо-рирова-на) для измерения газонасыиценности на различных глубинах газомэанилища с помоиью нейтронного каротажа и обнаружения случайных скоплений газа в вершинной части вышележащего водоносного горизонта

3.2.4.1.2. Бурение и крепление скважин

работы предназначены для создания ия между поверхностью и резервуаром-коллектором.

Бурение скважины включает различные периоды. Каждый период характеризуется диаметром долота (ооычно трехшарошечное долото) и помещением в скважину зацементированных обсадных колонн, предназначенных для закрепления ствола скважины и изоляции отложений друг от друга

Пример программы бурения скважины (диаметр дается в доймах: 1" - 25,4 мм).

Качество цементирования последней обсадной колонны является решающим, так как оно должно препятствовать любой миграции газа в вышележащие пласты.

Оно контролируется с помоишо акустического каротажа (Cement bond log, variable density, OBL-Vd).

3.2.4.1.3. Освоение скважин (completion)

Слово "сотрйНоп" (освоение) - это английское слово, которое используется в нефтяной промышленности, чтобы обозначить комплекс операций, выполненных ffv\ определенного продуктовного плгюта который начинается с вскрытия этого пласта и заканчивается вводом в окончательную эксплуатацию. Это слово используется также, чтобы обозначить комплекс операции, выполненных в скважине после окончания бурения с использованием необх()ф4мого для этого оборудования. Вошло в обычаи применение выражения освоить скважину".

Освоение состоит в спуске забойного оборудования, необходимого для надежного использования скважины в течение всего периода эксплуатации или контроля. Схематично оборудование скважины включает (снизу вверх):

- фильтры, назначение которых - задерживать самые мелкие частицы рыхлых коллекторов;

- спуск труб, дублирующих последнюю обсадную колонну и изолирующих ее от пластового флюида; простргшство между ними заполняется нейтральной жидкостью плотностью от 1 д> 1,2, предназначенной для обеспечения относи-тельного равновесия давления на глубине забойного оборудования (пакер или кольцевое уплотнение);

предохранительный клапан (задвижка) (10 - 30 м от поверхности), предназначенный для предупреждения любого фонтанирования в случав очень мало вероятном - когда устье скважины будет сильно повреждено;

устье скважины связано фланцем с системой подвески обсадных колонн.

Устье скважины

Сборная сеть

W /

/ / / /

Привод предохранительного клапана

Линия управления предохранительным клапаном

ol--Скважина 12" 1/4 (311 мм)

- Обсадная колонна 9" 5/8 (244 мм)

Предохранительный клапан фмент

Устье жсплуатацкюнной скважины