Теория и опыт разработки месторождений природных газов - Вяхирев Р.И.
Скачать (прямая ссылка):
4.6. УРОВНИ И ТЕМПЫ ДОБЫЧИ ГАЗА ИЗ ЗАЛЕЖЕЙ
Главной задачей проектирования разработки месторождений является определение количества газа, которое может быть получено из залежи в целом (0доб(?)) и единицу времени (обычно за год (N(t)) [(см. формулу (6.1)]. Все остальные показатели разработки, по сути дела, будут производными от этой величины. Исходя из американской практики, отбор газа из залежи не превышает 5 % от начальных запасов газа. Для большинства наших месторождений он также не превышает этого значения. В то же время серьезное обоснование этого значения отсутствует. Как показывает практика, превышение этого значения за счет форсированных дебитов приводит к негативным последствиям, таким как снижение коэффициента газоотдачи.
При прогнозных расчетах обоснования выбора темпов и уровней добычи газа с каждого месторождения для газоносной провинции осуществляется их оптимизация между месторождениями, входящими в данную провинцию, с учетом неравномерности потребления газа в течение года. В эту задачу входит также повышение эффективности разведки и перевода прогнозных ресурсов в запасы промышленных категорий по открытым и неоткрытым месторождениям провинции. Для выбора объемов добычи газа из провинции в целом рассматривается их распределение между регионами. Долгие годы считалось необходимым учитывать и весь топливно-энергетический баланс страны, включая другие энергоисточники (нефть, уголь, атомную энергию и др.), что представляло чрезвычайно сложную задачу, пригодную лишь для приближенных общих оценок, а не для конкретных уровней отбора газа с месторождений.
По нашему мнению, с учетом огромных ресурсов природного газа в России задача может быть упрощена, если считать, что основным и наиболее выгодным ресурсом сегодня и в обозримом будущем будет природный газ, который может заменять другие энергоресурсы.
По темпам отбора газа из залежей имеются различные
167
точки зрения. Одни исследователи считают, что существуют ограничения, связанные с характеристикой залежи, другие придерживаются иного подхода — в частности, он должен определяться исходя из общих принципов потребления газа и не зависит от характеристики залежи.
Общие принципы добычи газа из залежей, сформулированные И.Н. Стрижовым [11], М. Маскетом [6] и Д. Катцем [12], сводятся к тому, что темп отбора газа из залежи не должен превышать производительности продуктивного пласта, а дебиты отдельных скважин "не должны быть слишком велики". При конкретном проектировании разработки месторождений пользоваться такой неопределенной формулировкой затруднительно: не ясно, что понимается под производительностью продуктивного пласта. Темп отбора — в большей мере категория технико-экономическая, на которую влияют многие факторы (наличие инвестиций, потребителей, буровых станков, мощностей строительных организаций, необходимость и лаг доразведки месторождений и обустройства промысла, характеристики транспортной системы и т.п.), включая экологические последствия. В то же время от темпа отбора зависят коэффициенты газо- и конденсатоотдачи.
При проектировании разработки неоднородных месторождений весь пласт условно подразделяют на проницаемый коллектор и плотную матрицу, газ в которой считается неиз-влекаемым. Низкопроницаемые зоны пласта могут существенно влиять на процесс истощения пласта и формирование его конечной газоотдачи [13].
Примером является Нибельское газовое месторождение. Его пласт, наряду с хорошо проницаемым песчаником, включает пропластки алевролитистых и других малопроницаемых пород, непроницаемых в общепринятом смысле. При разработке данного месторождения темп снижения давления в коллекторе сильно отставал от ожидаемого. Уровень ГВК при этом на протяжении всего периода истощения практически не изменялся, и газонасыщенный объем пласта оставался постоянным. На основе статистических и экспериментальных данных было доказано наличие подтока газа из малопроницаемых пород.
Аналогичные эффекты наблюдались на Шебелинском га-зоконденсатном месторождении. При оценке запасов были исключены слабопроницаемые ангидриды. Однако переток газа из ангидридов в хорошо проницаемый нижележащий пласт оказался весьма существенным и конечная газоотдача значительно превысила первоначально оцененные запасы.
168
По той же причине газоотдача многих месторождений Саратовской области превысила 100 %.
В работе [14] предлагаются конструктивные модели явления, количественные методы оценки извлекаемых запасов и стратегии регулирования конечной газоотдачи неоднородных пластов.
Различают два основных вида неоднородности: блочную и слоистую (рис. 4.13). Во всех случаях будем называть связанную высокопроницаемую среду коллектором (II), а низкопроницаемые участки — блоками (I). Под блоками понимают прежде всего те низкопроницаемые зоны, запасы газа из которых считаются практически неизвлекаемыми.
Чем больше различие проницаемостей сред I и II, тем более независимо они себя ведут. Параметр с = k1/k11 является критерием степени неоднородности среды, где k — проницаемость. При с = 1 среда однородна, при с = 0 из блоков ничего не вытекает.
