Підрахунок запасів вільного газу за методом падіння тиску

Даний метод іноді називають статистичним або методом матеріального балансу для газів. Досить простий, так як не вимагає визначення границь покладу, пустотного газонасиченого об’єму покладу та інших параметрів, які входять в формулу об’ємного методу підрахунку запасів газу. Він заснований на припущенні про те, що при газотермічному процесі і постійному складі газу, а також об’ємі покладу в процесі розробки кількість газу, яка видобувається з пласта при зниженні пластового тиску на 0,1 МПа (1 атм) є постійною на протязі розробки газового покладу. Якщо врахувати, що температура в пласті і склад газу в процесі розробки практично не змінюється, то основною умовою застосування цього методу є постійність початкового об’єму покладу зайнятого газом (V₀=const) – це означає, що в процесі розробки газоводяний контакт не змінює свого положення, тобто відсутні поступлення в пласт або поклад води. Такі умови як відомо характерні для газового режиму роботи покладу рис. 11.1.

Рисунок 11.1 - Газовий поклад з газовим режимом роботи

 

З вищенаведеного припущення виходить, що:

,

де V_гі, V_Г(і+1) – видобута кількість газу відповідно на першу та другу дату розробки покладу, м³ газу;

Р_і, Р_і+1 – середній пластовий тиск в покладі на ті ж самі дати розробки, МПа;

a_і, a_і+1 – відповідно поправки на відхилення вуглеводневих газів від закону Бойля-Маріотта для тисків Р_і, Р_і+1.

де Z – коефіцієнт стисливості газу при даному тиску.

Вище наведене рівняння дає нам величину можливого видобутку запасів газу при зниженні Р_пл на одиницю падіння пластового тиску:

.

Таким чином, визначивши величину q і помноживши на відповідну різницю тисків, до величини (Р_к=0,1 МПа) на усті ми зможемо визначити залишкові видобувні запаси вільного газу на певну дату розробки за формулою:

,

де Р_к – середній тиск в покладі в кінці розробки, коли тиск на усті свердловини буде дорівнювати 0,1МПа;

a_к – поправка за відхилення вуглеводневих газів від закону Бойля-Маріотта при тиску Р_к.

Або дане рівняння можна записати у вигляді:

У відповідності з вище наведеним можна визначити початкові балансові і початкові видобувні запаси вільного газу за формулами:

Даний метод не є складним але він може бути використаний для покладів газу, що пройшли певну стадію розробки. До початку розробки може бути використаний тільки об’ємний метод підрахунку запасів газу.

Для використання даного методу необхідно з самого початку розробки покладу вести ретельний облік видобутку газу разом з втратами його при дослідженні свердловин та інших процесів, проводити регулярні заміри пластових тисків у видобувних та досліджуваних свердловинах, постійно контролювати положення ГВК нейтронними методами.

Для підрахунку запасів вільного газу за методом падіння пластового тиску складається таблиця 11.2 вихідних даних з розробки газового покладу.

Таблиця 11.2 - Поточні дані розробки газового покладу

Параметри розробки	На першу дату	На другу дату
Накопичений видобуток газу з врахуванням втрат, м3	Vг1	Vг2
Середній пластовий тиск, МПа	P1	P2
Поправка за стисливість	a1	a2

 

За даним методом можна робити підрахунок запасів газу графічним способом для чого можна побудувати графік залежності Р_a=f(V_г). Якщо в результаті побудови графіка отримана пряма, то зробивши екстраполяцію до величини Р_кα_к або до осі абсцис, можна отримати початково-видобувні або початково-балансові запаси вільного газу, а також залишкові видобувні запаси газу. Ця задача легко вирішується на ЕОМ, що прискорює точність і швидкість підрахунку.

Рисунок 11.2 – Графічна залежність Р_a=f(V_г).

 

За допомогою даного графіка можливо не тільки встановити наявність газового режиму роботи покладу і підрахувати запаси газу, а також встановити наявність водонапірного режиму. При прояві цього режиму на графіку буде мати місце відхилення від прямолінійної залежності, що вказує на часткове відновлення пластового тиску за рахунок поступлення в поклад пластової контурної або підошвенної води.

При встановленні наявності поступлення води в поклад формула для підрахунку запасів газу за методом падіння Р_пл набуває вигляд:

де – кількість газу, яка видобута за рахунок поступлення води в пласт, м³.

Кількість газу визначається за той відрізок часу розробки покладу, коли не дивлячись на відбір газу, тиск в покладі залишався постійним. За цей час необхідно визначити кількість газу, що витиснена напором води.

Якщо кількість газу, що витиснена напором води, визначити неможливо, то для підрахунку запасів варто використати об'ємний метод.