Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Разработка методических основ установления технологического режима работы газовых скважин при линейной фильтрации

ВАК РФ 25.00.17, Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Ананенков, Сергей Александрович

Введение.

1. Обобщение литературы по исследованиям пористых сред при стационарных режимах фильтрации, уравнения фильтрации.

1.1. Основные положения теории фильтрации.

1.2. Обзор основных уравнений фильтрации газа.

2. Теоретические основы движения газа при стационарных режимах фильтрации.

2.1. Одномерная прямолинейная фильтрация.

2.2. Плоскорадиальная фильтрация.

2.3. Радиально-сферическая фильтрация.

3. Экспериментальные исследования пористых сред при стационарных режимах фильтрации.

3.1. Методика обработки результатов исследований фильтрации в пористых средах.

3.2. Анализ результатов обработки исследований фильтрации жидкостей и газов в пористых средах по данным

А.И. Абдулвагабова.

3.3. Анализ результатов обработки экспериментальных данных исследований Г.Ф. Требина.

3.4. Лабораторные исследования фильтрации в пористых средах.

3.4.1. Лабораторные установки для акустико-гидродинамических и гидродинамических исследований фильтрации газа в пористых средах и методики проведения исследований.

3.4.2. Анализ результатов проведённых экспериментальных исследований фильтрации в пористых средах.

3.4.3. Результаты исследований на экспериментальной установке

ООО «ВНИИГАЗ».

4. Обработка результатов исследований скважин Ямбургского месторождения. 165 4.1. Методики обработки результатов исследований газовых скважин при стационарных режимах фильтрации.

4.1.1. Обработка результатов исследований скважин методом «острого угла».

4.1.2. Обработка результатов исследований скважин с использованием трёхточечного метода.

4.1.3. Методика обработки результатов исследований при радиальносферической фильтрации.

4.2. Анализ результатов исследований скважин Ямбургского месторождения.

4.3. Результаты обработки специальных исследований скважин при стационарных режимах фильтрации.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Разработка методических основ установления технологического режима работы газовых скважин при линейной фильтрации"

При разработке месторождений природного газа всегда проводятся мероприятия по контролю за разработкой, в число которых входит проведение гидродинамических исследований скважин. Регулярное проведение исследований продиктовано необходимостью своевременного получения информации о происходящих в пласте изменениях. Например, по результатам исследований можно оценить фильтрационно-ёмкостные свойства продуктивных отложений, сравнить добывные возможности скважин. Результаты многолетних наблюдений дают возможность оценить характер изменения фильтрационного сопротивления продуктивных пластов в процессе разработки. Это позволяет прогнозировать дальнейшее изменение параметров разрабатываемой залежи и оценивать изменение этих параметров для вновь вводимых в разработку месторождений. Для решения отраслевых задач это обеспечивает возможность планирования мероприятий, направленных на бесперебойное обеспечение потребителей природными углеводородами в соответствии с ожидаемой потребностью в продукции отрасли.

Поэтому определение параметров пористой среды и отслеживание характера их изменения - важная задача при разработке месторождений природных углеводородов. Отметим, что параметры, с помощью которых характеризуются фильтрационно-ёмкостные свойства, отражают принятую модель представлений, с помощью которой описывается фильтрация. По мере развития этих представлений изменяются математические соотношения, применяемые для описания фильтрации, и изменяется интерпретация параметров, характеризующих фильтрацию.

Уточнение представлений о фильтрации является необходимым и неизбежным процессом, который приводит к появлению новых технологических решений. В настоящей работе на основании экспериментального материала лабораторных исследований фильтрации в пористых средах подтверждено представление о-существовании линейной и нелинейной фильтрации, в том числе и об их одновременном проявлении. Тем самым обоснована возможность установления технологического режима работы газовых скважин при линейной фильтрации. Эксплуатация скважин при линейной фильтрации имеет ряд преимуществ по сравнению с работой скважин с нарушением линейной фильтрации в призабойной зоне. За счёт снижения длительного вибрационного воздействия на скелет породы снижается вероятность разрушения призабойной зоны скважин и подтягивания подошвенной воды. Это должно снижать расходы на ремонт скважин, вызванный образованием песчаных пробок и преждевременным обводнением скважин. За счёт отсутствия нелинейной составляющей фильтрационного сопротивления имеется возможность экономить пластовую энергию при обеспечении заданного уровня добычи газа. Поэтому обоснование возможности установления технологического режима работы газовых скважин при линейной фильтрации является актуальным направлением, имеющее высокое практическое значение.

В любой сложной системе, включающей множество различных технологических процессов, всегда приходится сталкиваться с проблемой оптимизации технологических параметров. Под оптимизацией здесь можно понимать подбор таких оборудования, технологических параметров и организационных мер, которые с точки зрения выбранных критериев оценки эффективности позволяют наилучшим образом выполнить поставленные задачи на заданном отрезке времени. Рассматривая разработку месторождений природных углеводородов, оптимизируя параметры единой системы «пласт - ствол скважины - шлейф - промысловое оборудование - промысловый коллектор - магистральный газопровод -потребитель», инженеры должны учесть все наиболее вероятные изменения любой составляющей этой системы на всех этапах разработки.

В рамках оптимизации всей системы необходимо согласовывать работу отдельных её составляющих. При этом экономия одного ресурса неизбежно приводит к повышенному расходованию другого. Например, величина пластового давления является одной из важнейших характеристик системы, определяющих множество других технологических и экономических параметров. При движении газа из продуктивного пласта к входу установки подготовки природного газа к транспорту давление газа снижается. Эффективное сбережение пластовой энергии (пластового давления) увеличивает срок бескомпрессорной эксплуатации. Применение труб большего диаметра, труб со специальным покрытием, использование лупинга или параллельно нескольких газопроводов, проведение мероприятий по интенсификации притока газа к стволу скважин могут снизить потери давления при движении газа. Это может позволить сэкономить денежные средства, вкладываемые в разработку месторождений, за счёт, например, более поздних сроков ввода в эксплуатацию дожимных компрессорных станций на входе установки подготовки газа. Однако энергосберегающие мероприятия и технологии, как правило, требуют большее количество вкладываемых средств в бурение и обустройство дополнительных скважин, в создание сложных конструкций скважин, в совершенствование наземного оборудования. Поэтому вопросы, связанные с выбором энергосберегающих технологий и масштабом их применения, относятся к деятельности инженеров-проектировщиков и экономистов. Научные работники выявляют, изучают, готовят к применению новые технологии.

Настоящая работа является частью направления, связанного с поиском энергосберегающих технологий. Поиск энергосберегающих технологий может предусматривать исследование различных направлений. Чаще всего это относится к исследованию возможностей активного воздействия на пласт для снижения фильтрационного сопротивления вблизи ствола скважины. Например, проведение гидроразрыва продуктивного пласта с заполнением образовавшейся трещины песчаной фракцией приводит в дальнейшем к снижению перепада пластового и забойного давления при сохранении того же количества извлекаемой продукции или к увеличению добывных возможностей скважин при тех же депрессиях на пласт. Сейчас активно исследуются возможности вскрытия продуктивных отложений без использования жидкости, которая может проникать в пласт и засорять призабойную зону скважин частичками бурового раствора, что негативно сказывается на продуктивности скважин и приводит к большим потерям пластовой энергии при извлечении газа из пласта в ствол каждой скважины.

Исследуемое нами направление в области энергосбережения развивалось под руководством проф. Ю.П. Коротаева. Полученные на кафедре разработки и эксплуатации газовых и газоконденсатных месторождений РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина результаты теоретических и экспериментальных исследований фильтрации газа с применением акустико-гидродинамических методов (АГДМ) показали, что теоретические основы движения газов в пористых средах подлежат уточнению. В частности, с помощью АГДМ исследований было выявлено, что первый прямолинейный участок зависимости интенсивности акустических колебаний флюида, фиксируемых микрофоном на выходе образца пористой среды, от объёмного расхода газа, приведённого к стандартным условиям, пересекает ось расхода не в начале координат, а при некоторой величине. Было предположено, что эта величина связана с переходом от линейной к нелинейной фильтрации, то есть, нелинейная фильтрация возникает после достижения определённой критической скорости.

К началу выполнения настоящей работы было известно несколько уравнений движения газа в пористых средах, принципиально различных между собой по отражению природы и структуры фильтрационных течений. В нашей стране для практического использования во всем диапазоне изменения скорости применяется двучленная формула движения газа. Одновременно по ряду экспериментальных исследований имела место фильтрация согласно закону Дарси, и только после достижения определённой скорости наблюдалось отклонение от линейной фильтрации. Корректных доказательств соответствия двучленной формулы реальным процессам фильтрации газа во всём диапазоне изменения его скорости до последних лет не было. Таким образом, существовал вопрос: справедлива двучленная формула во всём диапазоне изменения скорости газа или отклонение от закона Дарси наступает только после достижения определённой критической скорости. Выявлению сущности указанного вопроса помогло применение принципиально нового акустико-гидродинамического метода исследований фильтрации в пористых средах. Применение акустических датчиков при гидродинамических исследованиях движения газа в пористых средах при стационарных режимах фильтрации привело к открытию новых явлений, которые сопровождают движение газа в пористых средах. В результате проф. Ю.П. Коротаевым в работе [48] были получены новые уравнения движения газа в пористых средах, предложены новые подходы к обработке результатов исследований пористых сред и скважин.

Настоящая работа является продолжением и развитием указанных исследований фильтрации при стационарных режимах. В ней обосновывается принятие точки зрения, согласно которой в пористой среде существует и линейная и нелинейная фильтрация, в том числе и одновременное их проявление. При выполнении работы поставлены задачи: оценки применимости уравнений фильтрации в пористых средах, предложенных проф. Ю.П. Коротаевым; определения характера изменения критического дебита газовых скважин в процессе разработки месторождений природных газов; а также оценки влияния давления на критический дебит газовых скважин.

Для решения поставленных задач использованы результаты обработки исследований А.И. Абдулвагабова (72 исследования), Г.Ф. Требина (42 исследования) и автора (67 исследований). Проанализированы и обобщены результаты 556 гидродинамических исследований сеноманских скважин Ямбургского месторождения при стационарных режимах, пяти специальных исследований вертикальных скважин с измерением температуры и давления на забое скважин.

Получены новые решения дифференциальных уравнений линейной и нелинейной фильтрации для одномерной прямолинейной, плоскорадиальной и радиально-сферической фильтрации. Предложена физическая интерпретация параметров, входящих в уравнения линейной и нелинейной фильтрации. Предложена новая модификация методики обработки результатов исследований скважин, опубликованной проф. Ю.П. Коротаевым в [48], написаны и использованы компьютерные программы для обработки результатов исследований пористых сред и скважин.

В результате обосновано наличие двух законов фильтрации, полученных проф. Ю.П. Коротаевым в работе [48]. Предложено технологическое применение полученных результатов в виде обоснования возможности установления технологического режима работы газовых скважин при линейной фильтрации, существование которого подтверждено экспериментально. Установление режимов работы газовых скважин при линейной фильтрации уменьшает вероятность разрушения призабойной зоны пласта и преждевременного подтягивания конусов подошвенной воды вследствие снижения длительного вибрационного воздействия на пласт, существующего при нарушении линейной фильтрации при дебитах скважины, превышающих критическую величину. Выявлена тенденция изменения критического дебита и коэффициентов фильтрационного сопротивления в процессе разработки газовой залежи. Эта информация может быть использована при разработке месторождений природных углеводородов.

Структурно работа состоит из введения, четырёх глав, заключения и списка использованной литературы. В первой главе кратко рассмотрены наиболее ключевые представления теории фильтрации, применяемые для описания фильтрации уравнения. Во второй главе приводятся теоретические предпосылки для уточнения имеющихся представлений о движении в пористой среде, выводы уравнений для описания одномерной прямолинейной и плоскорадиальной фильтрации. Эти уравнения используются в следующих главах при обработке результатов исследований фильтрации. В третьей главе приводятся результаты нашей обработки лабораторных исследований фильтрации в пористых средах, проведённых различными авторами, в том числе и исследований, реализованных с участием автора настоящей работы. В четвёртой главе рассматриваются результаты гидродинамических исследований газовых скважин Ямбургского месторождения. В заключении приводятся основные выводы по работе, перспективные направления дальнейших исследований и ряд рекомендаций по исследованиям пористых сред и скважин.

Положения-и результаты, выносимые на защиту:

1. Подтверждение существования линейной и нелинейной фильтрации, в том числе и одновременного их проявления, полученное на основании обобщения результатов лабораторных исследований фильтрации в пористых средах, проведённых различными авторами.

2. Возможность использования трёхчленного уравнения, содержащего слагаемое с критической скоростью, для описания нелинейной фильтрации газа в пористых средах.

3. Решения дифференциальных уравнений линейной и нелинейной фильтрации газа, соответствующих одномерной прямолинейной, плоскорадиальной и радиально-сферической фильтрации.

4. Возможность установления для газовых скважин технологического режима работы при линейной фильтрации, основанная на результатах анализа специальных гидродинамических исследований скважин.

5. Тенденции уменьшения в процессе разработки величин критического дебита, коэффициента фильтрационного сопротивления а, и неизменности коэффициента Ь, установленные по результатам гидродинамических исследований газовых скважин.

Научная работа автора и подготовка диссертации проходила под руководством д.т.н., профессора |Ю.П. Коротаева|, годы сотрудничества с которым автор высоко ценит и считает их определяющими в своей творческой деятельности. Автор благодарен коллективу кафедры разработки и эксплуатации газовых и газоконденсатных месторождений РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина за помощь при выполнении диссертации. Отдельная благодарность Д.И. Иванову за помощь в проведении лабораторных исследований.

Заключение Диссертация по теме "Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений", Ананенков, Сергей Александрович

Основные выводы по работе сводятся к следующим утверждениям:

1. Подтверждено существование линейной и нелинейной фильтрации, в том числе и одновременное их проявление, на основе анализа и обобщения результатов лабораторных исследований фильтрации в пористых средах, проведённых различными авторами.

2. Обосновано использование для описания фильтрации в пористой среде системы дифференциальных уравнений, предложенных проф. Ю.П. Коротаевым. Показано, что при описании линейной фильтрации законом Дарси нелинейная фильтрация описывается трёхчленным уравнением, содержащим слагаемое с критической скоростью. Это слагаемое компенсирует то, что нарушение линейной фильтрации происходит при скоростях фильтрации, отличных от нуля. Нелинейная фильтрация, возможно, имеет волновую природу и сопровождается колебаниями в акустическом и более широком диапазоне частот при движении флюида в пористой среде.

3. Установлено, что каждому характеру притока соответствуют три решения двух дифференциальных уравнений линейной и нелинейной фильтрации. Например, при одномерной прямолинейной фильтрации существует три решения, соответствующих:

• линейной фильтрации во всём образце пористой среды;

• линейной фильтрации в одной части образца и нелинейной фильтрации в другой части образца пористой среды;

• нелинейной фильтрации во всём образце пористой среды.

4. В результате анализа специальных гидродинамических исследований скважин подтверждено наличие диапазона дебитов, соответствующих линейной фильтрации. Тем самым, экспериментально доказана возможность установления для газовых скважин технологического режима работы при линейной фильтрации.

5. Установлены тенденции уменьшения величин критического дебита, коэффициента фильтрационного сопротивления а, и неизменности коэффициента Ъ в процессе разработки залежи.

6. Результаты исследований рекомендуется использовать при интерпретации данных газогидродинамических исследований газовых скважин; установлении технологических режимов их эксплуатации; анализе динамики изменения во времени показателей разработки месторождений природных газов. Таким образом, автором установлено существование при одномерной прямолинейной фильтрации области дебитов, в пределах которой фильтрация в одной части образца линейная, а в другой - нелинейная. Получено решение дифференциальных уравнений линейной и нелинейной фильтрации для этого диапазона дебитов. В результате для одномерной прямолинейной фильтрации показан вывод трёх уравнений, являющихся решениями двух дифференциальных уравнений линейной и нелинейной фильтрации, для условий:

• линейной фильтрации во всём образце пористой среды;

• линейной фильтрации в одной части образца и нелинейной фильтрации в другой его части;

• нелинейной фильтрации во всём образце пористой среды.

Получены решения дифференциальных уравнений линейной и нелинейной фильтрации для плоскорадиального притока газа к забою совершенной скважины для случаев:

• линейной фильтрации во всей области притока газа;

• нелинейной фильтрации в призабойной зоне скважины и линейной фильтрации в остальной области притока газа;

• нелинейной фильтрации во всей области притока.

Получены решения дифференциальных уравнений линейной и нелинейной фильтрации для радиально сферического течения газа в пористой среде для случаев:

• линейной фильтрации в области течения газа в пористой среде к сфере притока;

• нелинейной фильтрации вблизи сферы притока и линейной фильтрации в остальной области;

• нелинейной фильтрации во всей области течения к сфере притока. Решения, полученные для плоскорадиальной фильтрации лежат в основе методик обработки результатов исследований скважин. Для практического использования при обработке результатов исследований скважин автором рекомендуется методика острого угла, являющаяся модификацией методики, предложенной ранее проф. Ю.П. Коротаевым в работе [48]. Обработка результатов исследований скважин велась в ряде случаев с применением компьютерной программы, разработанной автором, которая с помощью метода наименьших квадратов вычисляла комплекс искомых параметров. Уравнения, использованные в тексте программы, также приводятся в работе и доступны для использования. При этом, уравнения даны в виде, позволяющем их применять для обработки результатов исследований при одномерной прямолинейной, плоскорадиальной и радиально-сферической фильтрации путём незначительной корректировки вида входящих в уравнения параметров. В работе также приводится трёхточечный метод обработки, который ввиду большой чувствительности к любым погрешностям имеет низкую целесообразность применения для реальных исследований скважин.

В результате обработки 556 исследований газовых скважин Ямбургского месторождения с помощью методики острого угла были выявлены тенденции изменения критического дебита скважин и коэффициентов фильтрационного сопротивления а и Ъ в процессе разработки. Таким образом, оценочная информация об изменении основных параметров, характеризующих фильтрацию в пористой среде, может быть использована при проектировании разработки газовых месторождений.

Оценивая возможные перспективные направления дальнейших исследований, можно выделить следующие:

• Акустико-гидродинамические исследования пористых сред и скважин могут давать широкую гамму количественных параметров, характеризующих фильтрацию в пористой среде, которая при дальнейшей проработке может привести, с одной стороны, к получению методики изучения структуры пор, распределения их по размерам, с другой стороны, к вскрытию природы нелинейной составляющей фильтрационного сопротивления.

• Исследование нижней границы применимости линейного закона фильтрации может вскрыть особенности фильтрации в большей части пласта. При этом, принципиальным является вопрос, существует ли начальное фильтрационное сопротивление, то есть, конечная величина перепада давления, которую необходимо преодолеть для появления движения флюида. Если такая величина существует, то контур питания скважин - величина переменная (до некоторых пределов) как в процессе разработки залежи, так и при каждом стационарном режиме работы, что может усложнять интерпретацию результатов исследований скважин. Переменность контура питания скважин может сказываться на точности определения запасов газа по методу падения пластового давления.

• Исследования верхней границы применимости трёхчленного уравнения. Установление границ применимости и выявление факторов, влияющих на нарушение нелинейной фильтрации в виде трёхчленного уравнения (закона) может использоваться в различных областях промышленности, где требуется иметь большие скорости фильтрации. Например, известны попытки создания двигателей внутреннего сгорания, где в камере сгорания планировалось использование пористого материала для более равномерного смешения рабочей смеси.

Исследования влияния длительно существующих колебаний в различных частотных диапазонах и при различных интенсивностях колебаний на прочностные свойства пород, встречающихся при разработке месторождений углеводородов. При этом, важно учитывать депрессии, встречающиеся в призабойной зоне скважин, степень и характер обжима образца пористой среды, а также колебания флюида в стволе скважины, передающиеся в призабойную зону пласта. Возможно, находящаяся в породе жидкость также может существенно влиять на указанные процессы.

Исследования, направленные на изучение факторов, влияющих на величину коэффициента сверхсжимаемости Z. По имеющимся косвенным данным величины коэффициента Z для флюида, находящегося в пористой среде, могут отличаться от величин коэффициента сверхсжимаемости этого же флюида в так называемом свободном пространстве. Результаты таких исследований могут быть полезными для применения при разработке газоконденсатных залежей, а также газонефтяных залежей, где в пористой среде имеется опасность перехода в жидкое состояние компонентов газовой фазы при снижении пластового давления в процессе разработки, в первую очередь вблизи забоя скважины. Исследования волнового воздействия на флюиды, связанные с изучением «смещения» кривых диаграммы Р - Т при волновом воздействии и без него. Это направление исследований имеет множество сторон применения ожидаемых результатов. Во-первых, оно связано с фундаментальными исследованиями эквивалентных состояний веществ. Открытия в этой области могут привести к появлению новых технологических решений в различных областях промышленности. Во-вторых, исследования этой области могут существенно помочь в решении вопросов, связанных с разложением гидратов, что откроет возможности как для разработки газогидратных месторождений, так и для транспортировки газа в виде гидратов на большие расстояния, минуя трубопроводную сеть.

• В области исследования газовых скважин перспективными также являются мероприятия, направленные на осуществление идеи проф. Ю.П. Коротаева об эксплуатации скважины, как непрерывном её исследовании (без выброса газа в атмосферу). Реализации этой идеи может способствовать развитие относительно точных методов определения дебита скважин и возможность непрерывного применения расходомеров на всех газовых скважинах разрабатываемой залежи.

В результате выполненных работ по гидродинамическим исследованиям пористых сред и скважин можно выделить несколько рекомендаций, направленных на корректировку существующих методик обработки результатов гидродинамических исследований пористых сред и скважин при стационарных режимах фильтрации:

• При лабораторных исследованиях фильтрации в пористых средах для исключения возможных ошибок определения величины коэффициента проницаемости рекомендуется определять этот коэффициент по закону Дарси. При этом, для установления факта принадлежности ряда режимов линейной фильтрации необходимо получать режимы и с линейной фильтрацией и с нелинейной фильтрацией.

• Лабораторные исследования, результаты которых планируется использовать при разработке залежи углеводородов, следует проводить при условиях, максимально приближенных к пластовым условиям, в том числе и с учётом реальных напряжений скелета породы на различных этапах разработки залежи, так как характер и величина обжима образца оказывают влияние на фильтрационные параметры.

• Рекомендуется стандартные исследования газовых скважин проводить при измерении параметров на забое скважин. В этом случае уменьшается число факторов, оказывающих влияние на форму индикаторной кривой, и тем самым увеличивается вероятность получения достоверной информации о фильтрационно-ёмкостных параметрах продуктивных отложений.

Подводя итог работы, можно отметить следующее.

Под технологическим режимом работы скважины понимается такой режим эксплуатации скважины, при котором поддерживается заданный комплекс условий, полученный с помощью имеющихся знаний о месторождении, всех процессах движения флюида в пласте, стволе скважины, трубопроводах и наземных сооружениях, учитывающий экономические параметры за весь период разработки месторождения, учитывающий стратегические и тактические потребности государства в добываемом продукте на каждом этапе существования государства.

Режимы работы газовых скважин при линейной фильтрации являются одними их возможных видов технологических режимов эксплуатации скважин. При таких режимах работы газовых скважин их дебиты не превышают критический для данной скважины дебит, величина которого изменяется в процессе разработки месторождения. Критический дебит скважины - максимальный дебит, при котором фильтрация во всей зоне продуктивного пласта является линейной.

На практике мы рекомендуем применять такой технологический режим эксплуатации скважины, который учитывал бы все известные ограничения на параметры работы скважины. Эксплуатация скважин при линейной фильтрации может обеспечить уменьшение количества аварий и степени осложнений и, как мы полагаем, позволит увеличить конечную газоотдачу по сравнению с режимами работы скважины с дебитами, превышающими критическую его величину. Это может быть достигнуто за счёт снижения вибрационного воздействия колебаний структурных элементов флюида, существующих при превышении критической скорости фильтрации, на скелет породы.

Таким образом, большое направление исследований, составной частью которого является настоящая работа, имеет высокую практическую значимость. В частности, при рассмотрении вопроса, связанного с неравномерным потреблением газа в течение года, существовало предложение, согласно которому следовало останавливать часть действующего фонда скважин Ямбургского месторождения в летний период. Принятие такого решения удалось избежать в том числе и вследствие обоснования приоритетности эксплуатации газовых скважин при линейной фильтрации. Это позволило исключить нежелательное увеличение расхода пластовой энергии и увеличение затрат на сжатие природного газа на ДКС промыслов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Настоящая диссертационная работа является частью большого направления исследовательской деятельности, связанной с корректированием нашего знания о фильтрации. Различным этапам развития представлений о фильтрации соответствуют различные математически записанные системы уравнений, применение которых на каждом этапе отвечало накопленным к тому времени результатам исследований. По мере накопления информации возникает потребность внесения корректировок, поэтому смена одних представлений другими - объективный процесс, который происходил раньше и будет в дальнейшем.

В работе исследовались особенности перехода линейного закона фильтрации Дарси к нелинейному закону. В результате анализа проведённых гидродинамических исследований удалось подтвердить, что если линейную фильтрацию описывать законом Дарси, то нелинейная фильтрация должна описываться уравнением, отличающимся от известного двучленного уравнения. Проф. Ю.П. Коротаев предложил использовать для этой цели трёхчленное уравнение, применимость которого показана нами на основании обработки результатов гидродинамических исследований фильтрации, проведённых различными авторами.

При выполнении диссертационной работы были использованы результаты гидродинамических лабораторных исследований пористых сред, проведённых автором, лабораторных исследований других авторов, исследований газовых скважин Ямбургского месторождения.

Лабораторные исследования выполнены автором на двух лабораторных установках на кафедре разработки и эксплуатации газовых и газоконденсатных месторождений РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина и в лаборатории физического моделирования многофазных процессов ООО «ВНИИГАЗ». В ходе выполнения работы были проанализированы и обработаны результаты исследований А.И. Абдулвагабова по 72 образцам, Г.Ф. Требина по 42 образцам.

Проанализированы результаты промысловых (стандартных) 556 исследований скважин Ямбургского месторождения. Проведены пять специальных исследований скважин Ямбургского месторождения с измерением параметров на забоях скважин и проанализированы их результаты.

Были предложены различные методы обработки результатов исследований скважин: метод с острым углом (модифицированный нами метод обработки результатов исследований скважин, предложенный проф. Ю.П. Коротаевым), трёхточечный метод, способ обработки с помощью компьютерной программы.

Предложен метод обработки результатов исследований пористых сред при радиально-сферической фильтрации.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Ананенков, Сергей Александрович, Москва

1. Абдулвагабов А.И. Исследование режимов движения жидкостей и газов в пористых средах: дис. канд. техн. наук. Баку, 1961.

2. Адамов Г.А. Двучленная формула сопротивления пористых сред. // Вопросы добычи, транспорта и переработки природных газов. М.-Л.: Гостоптехиздат, 1951.

3. Ананенков А.Г., Баранов А.В. Скважины и пласты в системах добычи газа. М.: Наука, 1999.

4. Ананенков С.А. Результаты стандартных исследований сеноманских скважин Ямбургского месторождения. // Газовая промышленность. 2004. - №10. - с. 7879.

5. Ананенков С.А. Уравнения одномерной прямолинейной фильтрации газа. // Газовая промышленность. 2004. - №9. - с. 66-69.

6. Баренблатт Г.И., Ентов В.М., Рыжик В.М. Движение жидкостей и газов в природных пластах. М.: Недра, 1984.

7. Баренблатт Г.И., Ентов В.М., Рыжик В.М. Теория нестационарной фильтрации жидкости и газа. М.: Недра, 1972.

8. Басниев К.С., Власов A.M., Кочина И.М., Максимов В.М. Подземная гидравлика: Учебник для вузов. М.: Недра, 1986.

9. Басниев К.С., Кочина И.Н., Максимов В.Н. Подземная гидромеханика: Учебник для вузов. М.: Недра, 1993.

10. Бекиров Т.М., Ланчаков Г.А. Технология обработки газа и конденсата. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 1999.

11. Брискман А.А., Иванов А.К., Козлов А.Л., Минский Е.М., Палта Р.С., Раабен В.Н., Ходанович И.Е., Шахназаров М.Х. Добыча и транспорт газа. М.: Гостоптехиздат, 1955, 551 с.

12. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. -М.: Наука, 1972.

13. Великанов М.А. Динамика русловых потоков: В 2 т. Т. 1. Структура потока. Учеб. пособие для вузов. М.: Гостехиздат, 1954.

14. Великанов М.А. Динамика русловых потоков. Л.: ГИМИЗ, 1949, 473 с.

15. Вяхирев Р.И., Коротаев Ю.П., Кабанов Н.И. Теория и опыт добычи газа. М.: ОАО «Издательство «Недра», 1998.

16. Вяхирев Р.И., Коротаев Ю.П. Теория и опыт разработки месторождений природных газов. М.: ОАО «Издательство «Недра», 1999. -412 с.

17. Габдуллин Т.Г. Оперативное исследование скважин. М.: Недра, 1981.

18. Геологические модели залежей нефтегазоконденсатных месторождений Тюменского Севера / Ермаков В.И., Кирсанов А.Н., Кирсанов Н.Н. и др.; Под ред. Ермакова В.И., Кирсанова А.Н. М.: Недра, 1995. -464 с.

19. Горбунов В.Е. О свойствах смесей флюидов. М.: ВНИИЭгазпром, 1990. (Обз. информ. Сер. Разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений), 70 с.

20. Грдзелова К.Л. Разработка методов исследования скважин с помощью шумометрии. Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук. М.: МИНХ и ГП, 1980.

21. Грдзелова К.Л. Разработка методов исследования скважин с помощью шумометрии. Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук. М.: МИНХ и ГП, 1980, 165 с.

22. Гриценко А.И., Алиев З.С., Ермилов О.М., Ремизов В.В., Зотов Г.А. Руководство по исследованию скважин. М.: Наука, 1995.

23. Гудок Н.С. Изучение физических свойств пористых сред. М.: Недра, 1970.

24. Дмитриев Н.М., Кадет В.В. Лекции по подземной гидромеханике. М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2002, вып.1, 135 с.

25. Дмитриев Н.М., Максимов В.М. Нелинейные законы фильтрации для анизотропных пористых сред. // Прикладная математика и механика, 2001, том 65, вып. 6, с. 963-970.

26. Дмитриев Н.М., Максимов В.М. Об эквивалентности идеальных и фиктивных пористых сред. //Доклады Академии Наук, 2001, том 381, № 4, с. 492-495.

27. Евгеньев А.Е., Максимов В.М. Нефтегазовая гидромеханика. Учебное пособие. -М.: МИНГ, 1988.

28. Ермилов О.М., Ремизов В.В., Ширковский А.И., Чугунов Л.С. Физика пласта, добыча и подземное хранение газа. М.: Наука, 1996.

29. Желтов Ю.П. Разработка нефтяных месторождений: Учеб. для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: ОАО «Издательство «Недра», 1998, 365 с.

30. Жуковский Н.Е. Теоретические исследования о движении подпочвенных вод. Полн. собр. соч. Т. 7. М.: ,1937.

31. Закиров С.Н., Лапук Б.Б. Проектирование и разработка газовых месторождений. -М.: Недра, 1974, 376 с.

32. Закиров С.Н. Разработка газовых, газоконденсатных и нефтегазоконденсатных месторождений. М.: «Струна», 1998.

33. Зотов Г.А. Влияние интенсивности внутрипластовых перетоков газа на темпы падения пластового давления. // Вопросы методологии и новых технологий разработки месторождений природного газа. (Сборник научных трудов) М: ВНИИГАЗ, 1998, ч.З, с.45-51.

34. Зотов Г.А. Геомеханические принципы установления предельных добывных возможностей газовых скважин. // Вопросы методологии и новых технологий разработки месторождений природного газа. (Сборник научных трудов) М: ВНИИГАЗ, 1998, ч.З, с.52-71.

35. Зотов Г.А. Прикладные аспекты использования законов фильтрации в теории разработки газовых месторождений.// Вопросы методологии и новых технологий разработки месторождений природного газа. (Сборник научных трудов) М: ВНИИГАЗ, 1998, ч.З, с.7-27.

36. Зотов Г.А. Продуктивность и добывные возможности куста газовых скважин. // Вопросы методологии и новых технологий разработки месторождений природного газа. (Сборник научных трудов) М: ВНИИГАЗ, 1998, ч.З, с. 116-134.

37. ИванчукА.П. Разработка акустико-газогидродинамического метода исследования коллекторов нефти и газа. Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук. М., 1990, 156 с.

38. Инструкция по комплексному исследованию газовых и газоконденсатных пластов и скважин. / Под ред. Зотова Г.А., Алиева З.С. М.: Недра, 1980.

39. Катц Д.Л., Корнелл Д., Кобаяши Р., Поеттманн Ф.Х., Вери Дж.А., Еленбаас Дж.Р., Уайнауг Ч.Ф. Руководство по добыче, транспорту и переработке природного газа. (Пер. с англ. под ред. Коротаева Ю.П. и Пономарёва Г.В.). М.: Недра, 1965.

40. Кашпаров М.М., Гереш Г.М. Некоторые особенности разработки сеноманской залежи Ямбургского месторождения. // Вопросы методологии и новых технологий разработки месторождений природного газа. (Сборник научных трудов) М: ВНИИГАЗ, 1998, ч.З, с.143-152.

41. Кашпаров М.М., Гереш Г.М. Новые подходы к проектированию разработки аномалий залежи Ямбургского месторождения. // Вопросы методологии и новых технологий разработки месторождений природного газа. (Сборник научных трудов) М: ВНИИГАЗ, 1998, ч.З, с.33-44.

42. Кашпаров Ю.М. Методика расчёта технологического режима работы скважин при их кустовом расположении. // Вопросы методологии и новых технологий разработки месторождений природного газа. (Сборник научных трудов) М: ВНИИГАЗ, 1998, ч.З, с.262-268.

43. Коротаев Ю.П., Ананенков С.А. Методика определения энергосберегающего дебита. // Газовая промышленность. 1999. - №1. - с. 38-40.

44. Коротаев Ю.П. Избранные труды: В 3-х т. / Под ред. Р.И. Вяхирева. М.: Недра, 1996. - Т. 1.

45. Коротаев Ю.П. Исследование и режимы эксплуатации скважин. М.: ВНИИЭгазпром, 1991. - 74 с. (Обз. информ. Сер. Разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений).

46. Коротаев Ю.П. Комплексная разведка и разработка газовых месторождений. -М.: Недра, 1968.

47. Коротаев Ю.П., Панфилов М.Б., Балашов А.Л., Савченко В.В. Влияние разновременности ввода скважин на конечную отдачу пласта. Теоретический анализ: Обзорн. информ., ИРЦ Газпром. М.: Наука, 1996, 23 с.

48. Коротаев Ю.П., Полянский А.П. Эксплуатация газовых скважин. М.: Гостоптехиздат, 1961.

49. Коротаев Ю.П., Ширковский А.И. Добыча, транспорт и подземное хранение газа. Учебник для вузов. М.: Недра, 1984.

50. Котяхов Ф.И. Основы физики нефтяного пласта. М.: Гостоптехиздат, 1956.

51. Красновидов Е.Ю. Создание методики акустико-гидродинамических исследований пористых сред и скважин. Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук. М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2005, 171 с.

52. Лапук Б.Б. Теоретические основы разработки месторождений природных газов. -Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2002, 296 с.

53. Лейбензон Л.С. Движение природных жидкостей и газов в пористой среде. М.: Гостехиздат, 1947.

54. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа: Учеб. для вузов. 7-е изд., испр. -М.: Дрофа, 2003, 840 с.

55. Маскет М. Течение однородных жидкостей в пористой среде. Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2004, 628 с.

56. Маскет М. Физические основы технологии добычи нефти. Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2004, 608 с.

57. Миллионщиков М.Д. Законы сопротивления, тепло- и массообмена при турбулентном течении в трубах. М., 1971.

58. Минский Е.М. О турбулентной фильтрации газа в пористых средах. // Вопросы добычи, транспорта и переработки природных газов. М.-Л.: Гостоптехиздат, 1951, с. 3-19.

59. Минский Е.М. Турбулентность руслового потока. Л.: ГИМИЗ, 1952.

60. Мирзаджанзаде А.Х., Кузнецов О.Л., Басниев К.С., Алиев З.С. Основы технологии добычи газа. М.: ОАО «Издательство «Недра», 2003, 881 с.

61. Мирзаджанзаде А.Х., Шахвердиев А.Х. Динамические процессы в нефтегазодобыче: Системный анализ, диагноз, прогноз. М.: Наука, 1997.

62. Павловский Н.Н. Теория движения грунтовых вод под гидротехническими сооружениями и её основные приложения. М.: Госиздат, 1922.

63. Прандтль Л. Гидроаэромеханика. М.: Изд-во иностранной литературы, 1949.

64. Проблемы турбулентности: Сб. переводных ст./ под ред. Великанова М.А. и др. -М.-Л.: ОНТИ НКТП, Глав, редакция общетехн. литературы и номографии, 1936.

65. Проводникова Н.Г. Метод определения критического дебита газа по результатам исследований скважин. //Вопросы методологии и новых технологий разработкиместорождений природного газа. (Сборник научных трудов). М.: ВНИИГАЗ, 1998, ч. 3, с. 350-358.

66. Пыхачев Г.Б., Исаев Р.Г. Подземная гидравлика. Учебное пособие. М.: Недра, 1972.

67. Разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений. М.: Недра, 1976, 279 с. (Труды МИНХ и ГП им. И.М. Губкина, вып. 116).

68. Стрижов И.Н., Ходанович И.Е. Добыча газа. М.-Л: Гостоптехиздат, 1946.

69. Тер-Саркисов P.M. Разработка месторождений природных газов. М.: ОАО «Издательство «Недра», 1999.

70. Требин Г.Ф. Исследование фильтрации жидкостей и газов в пористой среде. Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук. М.: 1955.

71. Фабер Т.Е. Гидроаэродинамика. М.: Постмаркет, 2001. - 560 с.

72. Хилько В.А. Совершенствование контроля эксплуатации газовых скважин на месторождениях севера Тюменской области по результатам промысловых исследований. Дис. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук.: Надым, 1997.

73. Христианович С.А. О движении газированной жидкости в пористых породах. Прикладная математика и механика твёрдого тела. М.: 1941.

74. Чарный И.А. Подземная гидрогазодинамика. М.: Гостоптехиздат, 1963.

75. Щелкачёв В.Н. Критический анализ исследований, посвящённых определению верхней границы закона фильтрации Дарси. \\ Упругий режим фильтрации и термодинамика пласта. М.: Недра, 1972, выпуск 94 (с.3-12; труды МИНХ и ГП).

76. ЦЦелкачёв В.Н., Лапук Б.Б. Подземная гидравлика. Ижевск: НИЦ «Регулярная хаотическая динамика», 2001, 736 с.