Разработка методики оценки перспективности водоносных трещиновато-пористых карбонатных коллекторов для создания подземных хранилищ газа

• Автор: Воронова, Виктория Васильевна
• Шифр специальности: 25.00.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 118 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ, ОБОСНОВАНИЕ ЦЕЛИ И

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Особенности трещиновато-пористых коллекторов

1.2 Свойства трещиновато-пористых коллекторов

1.3 Геомеханические условия трещинообразования

1.4 Анализ эксплуатации существующих объектов подземных хранилищ газа

1.5 Анализ существующих подходов к оценке рационального буферного объема газа

Выводы по разделу

2 ОСОБЕННОСТИ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ТРЕЩИНОВАТО-ПОРИСТЫХ КАРБОНАТНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ
2.1 Параметры характерной трещины
2.1.1 Раскрытость и проницаемость характерной трещины
2.1.2 Проницаемость и анизотропия трещинной среды
2.1.3 Зависимость свойств трещиновато-пористой среды от давления
2.2 Характеристика системы трещин на основе геометрических параметров пласта
2.3 Математическая модель фильтрации в среде с двойной пористостью
2.4 Особенности применения модели двойной пористости для ПХГ.
2.4.1 Вязкостное вытеснение
2.4.2 Гравитационный дренаж

2.5 Оценка перспективности создания ПХГ на основе геологофизической информации
2.5.1 Модель ПХГ в трещиновато-пористом водоносном пласте
2.5.2 Критерий пригодности геологической структуры для создания ПХГ
Выводы по разделу
3 МЕТОДИКА ОБОСНОВАНИЯ БУФЕРНОГО ОБЪЕМА ГАЗА ПХГ В ТРЕЩИНОВАТО-ПОРИСТЫХ КАРБОНАТНЫХ КОЛЛЕКТОРАХ
3.1 Постановка задачи оптимизации буферного объема газа
3.2 Модель оптимизации буферного объема газа
3.3 Метод решения задачи выбора оптимального буферного объема газа
3.4 Оценка возможности создания ПХГ, основанная на расчете минимально и максимально допустимых значений буферного объема газа
3.5 Численное исследование алгоритмов оптимизации буферного объема газа
3.5.1 Исходная информация
3.5.2 Результаты тестирования алгоритмов
Выводы по разделу
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы
Техническое перевооружение, реконструкция и расширение сети действующих объектов хранения является одной из стратегических задач российской газовой отрасли. На территории России эксплуатируется 26 объектов подземного хранения газа: 17 подземных хранилищ газа (ПХГ) создано в истощенных газовых месторождениях, 8 - в водоносных структурах, приуроченных к терригенным коллекторам, и одно — в соляных кавернах.
Однако, в связи с растущей ролью ПХГ в Единой системе газоснабжения (ЕСГ) России и ее интенсивного развития появляется необходимость в исследовании возможности создания ПХГ в сложных горно-геологических условиях, таких как трещиновато-пористые карбонатные коллектора водоносных структур.
В настоящее время в Российской Федерации отсутствует опыт и теоретические основы создания ПХГ в трещиновато-пористых карбонатных коллекторах водоносных структур. Поиск и разведка значительно затруднены из-за сложности строения карбонатных комплексов, неоднозначности типов и свойств коллекторов в пределах резервуара, нерешенности ряда важнейших вопросов по оценке трещиноватости и параметра ее пространственной изменчивости. Слабо изучены влияние циклического воздействия (нагнетание и отбор газа) на указанные пласты-коллекторы и особенности формирования газовой залежи в таких структурах.
Именно изучению отмеченных выше вопросов посвящено основное содержание настоящей диссертационной работы.
Целью исследования является разработка методики оценки геологопромысловых и технологических возможностей создания и эксплуатации ПХГ в трещиновато-пористых карбонатных коллекторах водоносных

III способ. Рассматривается методика увеличения активного объема за счет снижения пластового давления. Величина рср существенно влияет на активный объем хранилища.
п' — Л0 Ртах р'сР П оч
Ч:а ~ Va „ „о > Н-Н
Ртах Рср
где р'ср - средневзвешенное давление в хранилище, МПа;
Ртах ~ максимальное давление в газовом объеме пласта, МПа; р°р - начальное пластовое давление водонапорной системы, приведенное к плоскости среднего за год положения раздела газ-вода, МПа;
Qa - начальный активный объем хранилища, млн.м3.
Довольно часто встречаются водоносные пласты с аномально высоким гидростатическим давлением, для них разность (ртах — рср) и, следовательно, Qa при прочих равных условиях бывают ниже, чем в пластах с нормальным давлением.
В другом случае объем ловушки, в которой создается хранилище, может быть небольшим, а крылья ее крутые. При закачке газа в такую ловушку среднее давление быстро растет за счет увеличения этажа газоносности и активный объем газа оказывается также небольшим.
Снижение пластового давления достигается отбором пластовой воды или разгрузкой пласта. Расчеты и проектные решения показали, что разгрузка пласта в ряде случаев позволяет не только повысить активный объем газа, но и улучшить экономические показатели хранилища.
Таким образом, существенным недостатком этой методики является то, что она не учитывает реальную конфигурацию пласта-ловушки и, соответственно, поведение ГВК на этапах закачки и отбора газа.