Table Of Content

I0.11.IOJIO'IW И3БР АИНЬЖ ТРУДЫ Yu.P .Кorotaev SELECTED WORKS Yu.P .Korotaev SELECTED WORKS Three Volumes Volume 2 Edited R.J. Vyakhirev, Ьу Academician, Russian Academy of Mining Sciences Moscow • Nedra •1 999 Ю.П.Коротаев ИЗБРАННЫЕ ТРУДЫ В трех томах 2 Том Под редакцией академика Академии горных наук России, профессора Р .И.Вяхирева " Е1 1999 Москва· Недра· Коротаев Ю.П. Избранные труды: В З т. / Под ред. Р.И. Вяхирева. - М.: Недра, 1999. - Т. 2. - 476 с.: ил. - 'ISШllS.21&7-03807-X В данный том включены публикации, в ,которых ,рассмотрены методы подсчета запа сов газа по падению давления в процессе опытной и опытно-промышленн?й эксплуатации месторождений. Изложены приемы, применяемые при комплексном проектировании, и методы интенсификации добычи газа. Приведены paC!llJI'bl технологических режимов экс плуатации газовых скважин, методы определения параметров гаэоиефтяных пластов, долго срочная модель использования ресурсов природного газа. Для научных работников нефтяной и газовой промышленности. Korotaev Yu.P. Selected Wotks. Vol. 2. Тhis volume includes puЫications discuвsing .the techniques for calculations of gas store volumes from the magnitudes. of ·pressure fall Whiie •in ;.1п11.се&11еs of experimental, as .well 'а5 .ex perimental :and ·i ndustrifil sqiloitations •of щаs :fields. rJhe<ЦRproaches .for · complex engineering and 1the methods ior illteпвffiartion df •.gas recovery are чпesertted. Тhе calctilations •.of technological conditions:for:gas .well•ЩlOltation, the methods cfor cdeterminatiun of oil .and ·gas layer parame ter&, ,впа itпe l~ :1IltJtiel fforwtilization of .natural ,gas .resources are given. A\i:\Vi&<lliie'forO&riientillt&ceIЩЩJed iinzOilamd щаs ;industry. .Орrанизация.;,сповсор DAG ''Л:'азпром" ISBN 5-247-03640-9 © ю·.п. Коротаев, 1999 ISВN 5-247-03807-Х (Т. 2) © Оформление. ОАО "Издательство "НедРа", 1999 7 РАЗВЕДКА ГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ И ПОДСЧЕТ ЗАПАСОВ ГАЗА РАЦИОНАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ РАЗВЕДКИ И ПОДСЧЕТА ЗАПАСОВ ГАЗОВЫХ МЕСТОЮЖДЕНИЙ [19) В связи с быстрым развитием газовой промышленности особо важ ное значение приобретает внедрение в практику геологоразведочных ра бот наиболее рациональных· методов разведки и подсчета запасов газовых месторождений, обеспечивающих сокращение сроков ввода в эксплуата цию и уменьшение связанных с этим затрат. Существующая методика этих работ в значительной части устарела и не соответствует уровню современных знаний. Более совершенные методы промышленной разведки газовых место рождений предлагались в разное время В.П. Савченко, А.А. Козловым и др. Однако такие методы не получили должного распространения, так как не были достаточно разработаны для практического применения. Так, еще в 1947-1950 п. В.П. Савченко и К.А. Белов' [15, 16] применили метод оценки запасов по падению давления путем опытной эксплуатации разве дочных скважин на группе газовых месторождений треста "Куйбышевгаз", что значительно сократило затраты на разведочное буре ние. В 1954 г. А.А Козлов, В.Н. Корценштейн и В.П. Савченко [12] пока зали значение гидрогеологических исследований и впервые дали. прибли женную формулу для определения высотного положения газоводяного контакта по данным замеров пластового давления газа в газовой скважи не и воды в законтурной скважине. В 1956 г. В.П. Савченко и А.А Козлов [9] указывали на возможность определения направления смещения подгазовой нефтяной залежи и со кращения таким образом числа оконтуривающих скважин. Здесь же было выдвинуто новое положение о том, что "решение некоторых вопросов разведки и уточнение запасов газа целесообразно переносить на стадию эксплуатации месторождения". Важное значение для промышленной разведки имеет работа В.П. Савченко [14) об определении положения газоводяного, водонефтя ного и газонефтяного контактов. Она позволяет в корне изменить мето дику оконтуривания газовых залежей и значительно сократить число по требных для этого скважин. В 1957 г. Е.А. Почуева dбосновала метод разведки свиты медистых песчаников Шебелинского месторождения путем ее опытной разработки группой оценочных скважин, пробуренных по определенной сетке. В 1958 г. этот метод по инициативе Главгаза СССР был применен Харьков ским совнархозом на Шебелинском месторождении. В том же году Ю.П. Коротаев предложил метод определения емкости коллектора газо- 5 поеных пластов по кривым нарастания давления в газовых скважинах, на основе которых авторами была разработана и внедрена на Шебелинском месторождении новая методика оценки запасов газа. 1959 [16) В г. А.Л. Козлов, В.П. Савченко и Н.В. Черский высказали ряд ПРедi\.ОЖений о возможности у"дешеВАеНШI и ускорения промышлен ной разведки газовых месторождений пуrем интенсивной эксплуатации разведочных скважин и обосво:вали возможность широкого применения метода падения давления мя подсчета запасов газа. Авторы статьи произвели систематизацию и разработку описанных выше методов и положений с точки зрения их практического применения и дали новые элементы методики разведки' и подсчета запасов газа. На этой основе рекомендуем рациональную, на наш взгляд, систеМу промы шленной разведки газовых месторождений, позволяющую сократить сро ки подготовки их к эксплуатации и уменьшить связанные с этим за траты. Подсчет запасов rаэа В настоящее время в практике разведки и разработки газовых мес юрождевий осmJВИЫМИ .:методами подсчета запасов газа Ji1ВЛЯЮТСЯ объем .!ВЬIЙ .~ 2 '1!lrle:l'Щ\ .Пад1!!НJШ ~· Наиболее распространен объемный :меrФД .Фм~>одаря ~го прос'l!Фте и возможвости применения mi ЛIОбой ста АИИ изученности месторождения. Подсчет запасов обычво производится по формуле Q = Fmhpalk.. (1) Основным недостатком объемного метода является трудность досто верного определения эффективной пористости т и эффективной мощно сти пласта h, произведение которых 0 = . цzh мы. называем коэффициен том. емкости коллектора. В. настоящее время эффективная мощность и эффективная порис тость в некоторых случаях достоверно могут определяться только мя пе счаных коллекторов методами промысловой геофизики и лабораторными исследовёiниями кернов. Однако мя этого требуются бурение значитель ного количества разведочных скважин с массовым отбором керна из продуктивных плас-rов и проведение в них большого объема промыслово геофизических исследований. Это сильно удорожает разведочные работы и задерживает ввод месторождения в разработку. И все равно по данным разведоЧНЬIХ скважИ:н не удается получить необходимые и достоверные сведения о емкости· коллектора mh NJЖ.e в песчаных газоносных пластах. Если же коллекторы представлены трещиноватыми или кавернозными карбоватиыми породами, то определить емкость пласта при помощи дан . вы:х: промысловой геофизики и лабораторных исследований кернов во обще невозможно. Таким образом, трудность определения емкости коллектора сильно снижает достоверность объемного метода подсчета запасов и ограничива ет возможности его применения. Определение емкости коллектора необходимо также и при подсчете запасов газа по методу снижения пластового давления. Подсчет запасов по падению давления обычно производится по формуле Q=V P2fz2 , (2) P1lz1 - P2fz2 г~е Q - остатоЧНЬiе запасы газа в пласте; V - количество добытого газа, ; м р1 и р2 - начальное и текущее пластовое давление, средневзвешенное 6 по эффективному объему коллектора, ата•; z1 и ?"2 - коэффициенты сжимаемости. Давления р1 и р2, средневзвешенные по эффективному объ ему коллекторов, можно определить по формуле i=n °LlmhpJ;F; = р .:.;1.=:;.:1..__ __ (3) 1=n °LlmhJ;F; i;;;l Величины (mhp}1 и (mh}1 в формуле (3) находятся по картам равных (mh} и (mhp}*. По карте равных (mh} эффективный объем коллектора находят по формуле v = i°=Ln( mh};F;· (4) i=I Очевидно, что запасы газа равны средневзвешенной•• по площади ве личине (mhp), умноженной на величИну газоносной площади F, и могут быть определены при помощи карты равных (mhp) по формуле i=n о.= °L(mhp};F;· (5) i=I Подсчет запасов газа по методу падения пластового давления дает хорошие результаты в тех случаях, когда залежь представляет собой еди ный, хорошо проницаемый резервуар, в котором отбор газа не компен сируется наступлением краевых вод. Д,.Я многопластовых месторождений, особенно при блоковом или линзовидном строении залежей, точность метода значительно снижается, так как трудно учесть степень взаимодей ствия между залежами различных блоков, линз и горизонтов, а также оп ределить их объем. Недостатком метода является необходимость отбора значительного .. количества газа для снижения давления на величину превышающую по грешности при измерениях. Методика и вывод расчетных формул для определения коэффициента емкости коллектора 0 и коэффициента проводимости .kh/µ по кривым [ 17). нарастания давления приведены в работе Рассмотрим опыт практического применения описанного метода д11Я. определения параметров газоносных пластов и подсчета запасов газа на Шебелинском месторождении. В тектоническом отношении Шебелинское месторождение представ 30 ляет собой брахиантиклинальную складку, мина которой достигает км, 12 1}. ширина около км (рис. Тектоническими нарушениями различного возраста и характера складка разбивается на ряд блоков, вертикально смещенных относитель но друг друга. Амплитуды смещения между отдельными блоками 40- 100 м. Основными эксплуатацИЬнными объектами месторождения являются нижний ангидритовый горизонт и свита медистых песчаников нижней nерми. • Здесь и NJЛee сохранены обозначения единиц измерения физических величин, при меняемые на период издания работы. •• В случае постоянной мощности пласта взвешивание производится по площади. 1 Рис. 1. Структурная карта Шебелинскоrо ~есторождеНИJI по кровле нижнеrо анrидритовоrо rоризонта (~арский ярус): - разведочные и эксплуатационные скважины; 2 - изоrипсы горизонта; 3 - сбросы; 4 - взбросы Нижний ангидритовый горизонт залегает на глубине 1300-2000 м (кровля). Общая мощность горизонта 100-150 м. Литологически он пред сrавлен чередованием трещиноватых ангидритов, доломитов, известняков 1). (алевролитов) и глин (табл. Свита медистых песчаников залегает под нижним ангидритовым го ризонтом на глубине 1450-2200 м (кровля). Мощность ее 400-450 м. ЛИ. тологически она представлена чередованием песчаников и алевролиrов с глинами и аргиллитами. В разрезе свиты установлено пять продуктивных горизонтов (М1 - Mv) мощностью 30 - 100 м, сложенных преимущественно песчаниками и · алевролитами. Продуктивные горизонты характеризуются резким изме нением литологического состава, линзовидностью залегания и нарушенно сrью разрывами. Это сильно сказывается на эксплуатационной характе 2). ристике продуктивных горизонтов (табл. Таблица 1 Характеристика вижнеrо авrидритовоrо rоризовта Давление Давление Абсолютно Рабочий ,.,Юит Пластовая своТбЬоIСд.и Мый3 / сдуетб ит, kh/11 стуасттичьеесвкооее , п(сл1а>есдт1о1евео),е тсыксв.а мж'и/нсыу,т депраетсмс ия, ати ата 3,5-2500 1,41-51,4 205,б 235,9 84-1500 18-124 Рис. 2. Схематические rеолоmческие профили. Горизонты: 1 - верхний ангидритовый, 2 - верхняя соль, 3 - средний ангидритовый, 4 - нижняя соль, 5 - нижний ангидритовый 8 106 9 109 Ска. ЭО 6IJ(} 1Н ltIOfJ 120fJ UfНJ 11, м Скв.47 эо 14 19 117 200fJ 22(}(} h.м Скв.10 lЦ 2 102 JOQ(J 1100 120IJ 1300 1400 JНI 1500 J61J() 12(№ UtJIJ 11, м "м