Способ создания и эксплуатации подземного газохранилища в водоносном пласте неоднородного литологического строения

 

(19)SU(11)1241632(13)A1(51)  МПК ⁵    _B65G5/00(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯк авторскому свидетельствуСтатус: по данным на 17.01.2013 - прекратил действиеПошлина:

(54) СПОСОБ СОЗДАНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ПОДЗЕМНОГО ГАЗОХРАНИЛИЩА В ВОДОНОСНОМ ПЛАСТЕ НЕОДНОРОДНОГО ЛИТОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ

Изобретение относится к газовой промышленности и может быть использовано в области хранения газа в пористых пластах водонапорных систем, неоднородных по литологическому строению. Целью изобретения является увеличение полезного объема газохранилища с разновысотными отметками структурной ловушки. На чертеже представлено газохранилище, разрез. Пласт-коллектор, ограниченный сверху непроницаемой кровлей 1, состоит из двух частей 2, 3, разделенных перемычкой 4. В части 2 положение замка 5 структурной ловушке ниже, чем положение замка 6 в части 3. Обе части пласта имеют между собой гидродинамическую связь, причем не имеет принципиального значения является ли эта связь следствием слабой проницаемости перемычки в целом, наличия в ней литологических окон или же некачественного цементирования заколонного пространства скважин, вскрывших перемычку. При обычном способе эксплуатации хранилища без учета неоднородности пласта-коллектора потенциальный объем ловушки определяется изогипсой 7, соответствующей более высокому положению замка 6. Предлагаемый способ позволяет использовать имеющуюся между частями гидродинамическую связь для создания и поддержания в процессе эксплуатации повышенного среднепластового давления в части 2, что приведет к увеличению газонасыщенного объема за счет дополнительного оттеснения пластовой воды в этой части до уровня 8. Образующийся перепад давлений вызовет переток газа в части 3, величину которого за один цикл эксплуатации можно определить по формуле ΔQ = , м³. Величины S, h, K находятся из анализа геологопромысловых данных. На практике определить достоверные значения каждого из этих параметров в отдельности бывает затруднительно, поэтому обычно определяется коэффициент α= K˙S/h следующим образом. В часть 2 закачивают газ в объеме, превышающем последующий отбор из нее на известную величину Δ Q_o. Эту разницу отбирают из части 3, куда она перетекает благодаря наличию сообщаемости между частями. При этом замеряют образующуюся среднегодовую разницу в пластовых давлениях между частями хранилища. По известным значениям вязкости газа μ_г и среднепластового давления в целом по хранилищу P_п.л. коэффициент 2 находят из равенства
α =
По найденному значению α прогнозируют объем перетока газа, необходимый для поддержания требуемого перепада давлений. В процессе эксплуатации проводится корректировка полученной величины α в соответствии с новыми промысловыми данными. Значения коэффициента α должны находиться в таких пределах, чтобы объем перетекающего газа можно было за сезон закачки дополнительно закачать в часть 2, не вызвав выход газа за пределы замка 5, и отобрать за сезон отбора, не допустив утечку за пределы замка 6. Контроль за подходом газа к замкам структурной ловушки проводят путем периодических наблюдений за давлением и газонасыщенностью в наблюдательных скважинах 9, расположенных по проектном контуру газоносности. Регулирование перемещением искусственной газовой залежи осуществляют с помощью измерения дебитов эксплуатационных скважин 10 таким образом, чтобы между частями хранилища установилось динамическое равновесие. В результате создания описанного двухъярусного хранилища объем газа в пласте увеличивается на величину, ограниченную линиями 7 и 8, причем это достигается практически без дополнительных затрат. (56) Левыкин Е. В. Технологическое проектирование хранения газа в водоносных пластах. М. : Недра, 1973. Авторское свидетельство СССР N 1041438, кл. B 65 G 5/00, 1983.

Формула изобретения

СПОСОБ СОЗДАНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ПОДЗЕМНОГО ГАЗОХРАНИЛИЩА В ВОДОНОСНОМ ПЛАСТЕ НЕОДНОРОДНОГО ЛИТОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ, включающий закачку газа в пласт до достижения контуром газ - вода замков структурной ловушки и отбор газа до обводнения эксплуатационных скважин, отличающийся тем, что, с целью увеличения полезного объема газохранилища с разновысотными отметками структурной ловушки, разделенного низкопроницаемыми зонами, до закачки газа в пласте выделяют гидродинамически связанные части пласта с разновысотными отметками структурной ловушки и при закачке газа создают в части с более низким положением замка давление выше, чем в части с более высоким положением замка, а при отборе газа из части с более высоким положением замка за период одного цикла эксплуатации откачивают газ в объеме, превышающем объем закачанного в эту часть газа на величину ΔQ, определяемую по формуле
ΔQ = м³/
где ΔP - разница в среднепластовых давлениях между частями с более низким и более высоким положениями замка, МПа;
S - площадь участка, через который происходит переток газа между частями, м²;
h - средняя мощность этого участка, м;
K - усредненная проницаемость участка, мкм²,
T - длительность цикла работы хранилища, с;
P_пл - пластовое давление, МПа;
μ_г - вязкость газа, сП;
P_ат - атмосферное давление, МПа.

РИСУНКИ

Рисунок 1