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

Заключение

Основные проблемы проектирования и разработки месторождений природных газов*

За короткое время газодобывающая промышленность страны прошла большой путь и превратилась в одну из важнейших отраслей народного хозяйства. В этом немалая роль принадлежит теории проектирования и разработки месторождений природных газов.

В этой книге рассмотрены отдельные, избранные вопросы теории и практики разработки месторождений природных газов. Авторы старались выделить наиболее типичные задачи, возникающие нри проектировании и анализе разработки месторождений природных газов, стремясь отразить современные методы расчетов и идеи. Поэтому авторы полагают, что содержание книги сможет подготовить будущего инженера самостоятельно ставить и решать те задачи, которые возникнут перед ним при проектировании и осуществлении проектов разработки многих новых газовых и газоконденсатных месторождений.

Трудами многочисленных исследователей создана теория проектирования и разработки месторождений природных газов. Эта теория прошла испытание временем и нашла широкое применение в практике разработки газовых и газоконденсатных месторождений. Однако она еще далека от совершенства. Ее дальнейшее развитие определяется все новым кругом задач и проблем, выдвигаемых интенсивно развивающейся газовой промышленностью страны.

Остановимся на некоторых нерешенных задачах в области проектирования и разработки месторождений природных газов.

Прежде всего следует отметить недостаточную исследованность вопросов разработки месторождений природных газов с трещиновато-пористыми коллекторами. Открытие и ввод в разработку уникальных месторождений Вуктыл и Оренбургского выдвигает проблему рациональной разработки газовых и газоконденсатных месторождений, сложенных трещиновато-пористыми коллекторами.

Основные уравнения фильтрации однородных жидкостей или газов в трещиновато-пористых коллекторах сформулированы в работах Г. И. Баренблатта, Ю. П. Желтова и П. П. Золотарева (см. [5]).

Согласно современным представлениям, трещиновато-пористые коллекторы состоят из системы пористых и почти непроницаемых блоков. Фильтрация жидкости или газа происходит по системе трещин. Основные запасы приурочены к пористым блокам, путями фильтрации служат трещины, запасы нефти или газа в которых малы. Поэтому фильтрация в трещиновато-пористых коллекторах характеризуется обменными процессами между пористыми блоками и систе-

Перечень изложенных здесь основных проблем не может претендовать на исчерпывающий характер. - Прим. ред.

мой трещин. Учет этих процессов в дифференциальных уравнениях аналогичен рассмотренному в § 4 главы VII учету перетока в пластах, разобщенных слабопроницаемой перемычкой.

Обобщениям уравнений фильтрации в трещиновато-пористых коллекторах посвящены работы Э. А. Авакян, Э. А. Бондарева, А. Т. Горбунова, В. Н. Николаевского, В. Г. Пилатовского.

Исследованию притока жидкости или газа в скважину, дренирующую трещиновато-пористый пласт, посвящено довольно много работ. Основные результаты проведенных исследований сводятся к следующему.

Особенности фильтрации в трещиновато-пористых коллекторах отражаются на процессах разработки при резких изменениях граничных условий по скважинам. Прежде всего это относится к кривым восстановления забойного давления, и это необходимо учитывать в методике интерпретации кривых восстановления забойного давления и определения характерного времени запаздывания. Поведение же трещиновато-пористого коллектора при квазиустановившихся режимах хорошо описывается уравнениями, справедливыми для обычных пористых сред, у которых пористость равняется коэффициенту пористости блоков, а проницаемость - коэффициенту проницаемости системы трещин.

Однако так относительно просто обстоит дело при фильтрации однородных жидкостей (или газов). Особенности трещиновато-пористых сред создают очень большие трудности при исследовании многофазных течений, вытеснения одной жидкости другой или вытеснения газа водой и т. д. В настоящее время достаточно обоснованным представляется, например, следующий механизм вытеснения газа водой.

Вода поступает в залежь по системе трещин, обходя со всех сторон или частично пористые блоки. В пористые блоки вода внедряется путем капиллярной пропитки. Следовательно, в трещиновато-пористых коллекторах газоотдача существенно определяется капиллярными процессами. Процессы вытеснения в приближенной постановке задачи исследовались В. М. Рыжиком [4, 5]. Начаты теоретические исследования особенностей протекания капиллярных процессов в пористых средах. Отметим работы в этой области В. М. Рыжика и В. Н. Мартоса, М. И. Швидлера и Б. Н. Леви [78]. Экспериментальным исследованиям капиллярных процессов при вытеснении газа водой посвящены работы Л. Б. Булавинова, Р. М. Кондрата и других авторов. Теоретические и экспериментальные исследования возможной величины коэффициента нефтеотдачи при вытеснении нефти водой из трещиновато-пористого пласта излагаются в работах Р. Т. Асланова, А. А. Боксермана, Ю. И. Желтова, В. Г. Оганд-жанянца и др.

Однако к настоящему времени теоретические и экспериментальные исследования процессов вытеснения в трещиновато-пористых коллекторах еще нельзя считать завершенными. Достаточно отметить, например, практически отсутствие методов расчета возможной величины коэффициента нефте- или газоотдачи.

Необходимы обширные исследования механизма капиллярной пропитки малопроницаемых образцов, близких по своим параметрам к пористым блокам трещиновато-нористых коллекторов. При этом существенным является исследование влияния размеров блока, давлений (начальных и конечных), скоростей вытеснения (обтекания блоков) и т. д. на коэффициент газоотдачи. Получение достаточного экспериментального материала позволит построить достоверную теорию процесса вытеснения одного флюида другим в трещиновато-пористых пластах. Необходима также разработка теоретических и экспериментальных методов оценки размеров пористых блоков. Размеры блоков определяют величину коэффициента газоотдачи и могут существенно влиять на показатели разработки месторождения. Предметами дальнейших исследований должны быть неоднородность по коллекторским свойствам трещиновато-нористых пластов, фильтрация газоконденсатных систем в условиях газового и водонапорного режимов.

Исследование вопросов газоотдачи обычных пористых сред является значительно более простой задачей, чем исследование газоотдачи трещиновато-нористых коллекторов. Поэтому сейчас уже накоплен значительный материал о влиянии различных факторов на коэффициент газоотдачи обычных пористых коллекторов. Тем не менее еще не до конца исследованы механизм вытеснения газа водой, вопросы изменения остаточной газонасыщенности и фазовых проницаемостей для воды и газа при снижении давления в обводненных объемах пласта. Для оценки величины коэффициента газоотдачи нри водонапорном режиме необходимо знать поведение защемленного газа в обводненном объеме нри снижении давления. Пока еще неясно, какая доля защемленного газа может быть добыта в процессе разработки месторождения и снижения давления в обводненной зоне пласта. Уже сделанное в этой области [71] может рассматриваться лишь как первое приближение к действительности.

Слабо изучены капиллярные процессы и их влияние на показатели вытеснения газа водой из микро- и особенно макронеоднородных по коллекторским свойствам пластов. Необходимость этих исследований следует из того, что капиллярные процессы определяют величину коэффициента газоотдачи при вытеснении газа водой и из обычных пористых сред.

К числу актуальных относятся задачи регулирования процессов разработки месторождений природных газов при газовом и водонапорном режимах. Не решены вопросы определения такого потребного числа эксплуатационных (и нагнетательных) скважин, их местоположения и технологических режимов эксплуатации, которые обеспечивали бы наилучшие технико-экономические показатели систем разработки месторождения и обустройства промысла и наибольшие величины коэффициентов газо- и конденсатоотдачи. При решении этой задачи необходимо учитывать реальную конфигурацию месторождения и реальную неоднородность пласта по коллекторским свойствам.