Теория и опыт разработки месторождений природных газов - Вяхирев Р.И.
Скачать (прямая ссылка):
Энергосберегающий режим эксплуатации скважин при Q4, основан в отличие от ранее применяемых на принципиально новой основе. Величина Q4, сама является интегральным гидродинамическим параметром скважины, часто в значительно большей степени определяющая условия фильтрации, чем коэффициенты фильтрационного сопротивления, и, более того, величина уменьшается с падением рпл, обеспечивая тем самым надежность добычи газа без осложнений и аварий в процессе разработки. Для обоснованного применения Q4, на весь срок разработки необходимо инструментально определять характер его изменения во времени. Как показывают наблюдения, скважины на завершающем этапе разработки месторождений автоматически работают в пределах справедливости закона Дарси. При отсутствии данных о характере изменения Qj45(Z") для проектируемого месторождения эта ве-
226
личина берется по аналогии с известными выработанными месторождениями.
Режим = const рекомендуется не только в качестве
расчетного прогнозного, но и в качестве практического технологического режима работы скважин. В последнем случае он подлежит инструментальному уточнению путем проведения ежегодных исследований скважин в широком диапазоне дебитов, включая закон Дарси и трехчленный закон. Таким образом, значения должны ежегодно уточняться и устанавливаться их изменения во времени в процессе разработки, т.е. регулярные ежегодные исследования становятся жизненной необходимостью для каждой скважины. Одновременно уточняются значения коэффициентов фильтрационного сопротивления а, в и НФС. В этом внешнее сходство с ТРЭС определенного процента от Q^, так как его значение со временем по мере падения рпл также уменьшается. До достижения предельно допустимой депрессии на пласт на этот промежуток времени при оценочных расчетах можно принять энергосберегающий дебит постоянным во времени, что упрощает все расчеты. Режим Q4, = const пригоден принципиально для любых коллекторов и обеспечивает наиболее благоприятные условия пласта.
По мнению авторов, причиной, усугубляющей разрушение призабойной зоны, является достижение критических колебаний породы, имеющих место при режимах работы скважин при Q > Q14, и сопровождаемых ультразвуковой эмиссией горных пород. По существу, на разрушение призабойной зоны расходуется та часть энергии, которая связана с нарушением закона Дарси1. Таким образом, для практического обеспечения надежной эксплуатации скважин без разрушения призабойной зоны следует рекомендовать эксплуатацию скважин на режиме Q4, = const.
Обратим внимание на резкое различие (более чем в 30 раз) между эксплуатационным фондом скважин США, где он составляет 293 тыс. скважин и у нас порядка 9 тыс. скважин при добыче газа, практически большей до 2 раз. Наряду с историческими условиями более раннего развития газовой промышленности США, где более 25 тыс. скважин эксплуатируются с дебитами до 1000 м3/сут, режим работы скважин в США не выходит за пределы энергосберегающего режима
1 Т.е. Apx2 = Ap2 - aQ = bQ (Q - Q14,). Величина Ap12, соответствующая началу выноса породы, определяется экспериментально.
227
Окр = const, который обоснован многолетним ретроспективным анализом скважин.
Основной причиной наличия в США огромного числа скважин, считает Ю.П. Коротаев, является практически отсутствие там крупнейших газовых месторождений с высокими продуктивными характеристиками и значительная роль принадлежит низкопроницаемым коллекторам.
Ниже приводятся расчетные формулы для различных технологических режимов эксплуатации скважин, модифицированные с учетом наличия Окр и двух режимов фильтрации согласно закону Дарси и трехчленному закону.
Повсеместная экономия энергии давления — одна из основных особенностей рациональной энергосберегающей эксплуатации месторождений. Движение газа в пласте, стволе скважины, оборудовании устья скважины, манифольдах, шлейфах, промысловых газосборных коллекторах, установках комплексной подготовки газа (УКПГ) сопровождается потерями давления. Общие потери давления Аро = рк — рпк для каждой скважины. Они складываются из потерь
АРо = Арпл + Арс + Ароу + Арман + Аршл + Арпк.
В разных географических, климатических, геологических условиях, на различных месторождениях потери давления в пласте Арпл, в скважине Арс, оборудовании устья Ароу, мани-фольде Арман, шлейфе Аршл, в промысловом коллекторе Арпк будут иметь различное значение. Не всегда потери давления в пласте Арпл = рк — рз существенны по сравнению с потерями давления на других участках движения газа. Например, на Медвежьем месторождении Арпл = (0,28+0,4) МПа, тогда как потери в стволе скважины Арс составляют (1+2) МПа. На Астраханском ГКМ А р пл составляет (10+15) МПа, А рс = = (3+4) МПа. Необходимо стремиться в течение всего периода эксплуатации к минимуму общих потерь давления — Ар0 mm- Поэтому наряду с предельным энергосберегающим ТРЭС при Окр = const целесообразно проведение исследований по обоснованию общего энергосберегающего ТРЭС, при котором обеспечивается минимум общих потерь давления от контура области питания до входа в промысловую ДКС.
