Визначення ємнісних параметрів пористого середовища за падінням пластового тиску

 

Мета роботи: вивчення процесу визначення параметрів для визначення запасів газу.

Загальні поняття

Визначення запасів газу за падінням тиску основано на використанні рівняння матеріального балансу, яке для газового режиму записується таким чином:

, (11)

де V_н – початковий об’єм; S_г – коефіцієнт газонасиченості; P_н, P_ср – початкові й поточні пластові тиски; Z_н, Z(Р_н), Z_ат – коефіцієнти надстисливості при пластовій і стандартній температурах та тисках Р_н, Р_ср, Р відповідно; T_пл, T_ст – пластова і стандартна температури; Q_доб(t) – кількість газу, видобутого за момент часу; ρ_ат – щільність газу при атмосферному тиску.

Якщо в формулі (11) прийняти Z_ат = 1 і зазначити S_г V_н = Ω, то отримаємо

. (12)

Для циліндричної моделі, використовуваної при виконанні лабораторної роботи, газонасичений об’єм визначаємо з виразу

, (13)

де m – коефіцієнт пористості; R_к – радіус контуру живлення; R_c – радіус свердловини; h – висота моделі.

Зазначимо, що , .

Тоді замість (12) отримаємо

. (14)

При обробці даних, отриманих у процесі розроблення родовища, в координатах Р_ср від Q_доб(t) можна знайти величину α:

. (15)

При проведенні лабораторної роботи співвідношення (12) можна значно спростити. Оскільки тиск у моделі не перевищує 0,5 МПа, температура в моделі рівна стандартній, тобто Т_пл = Т_ст = Т_ком, то коефіцієнти надстисливості приблизно рівні одиниці: z_н = z(Р_ср) = z_ат = 1. Тоді отримаємо замість (12)

, (16)

де . (17)

Оцінювання запасів із використанням формули (15) за даними двох вимірювань тиску – початкового і поточного з відповідним відбором газу – може дати значні погрішності. Тому при визначенні запасів газу бажано використовувати більше вимірювань при побудові графічної залежності Р_ср від Q_доб(t) для знаходження величини . Знаючи α', неважко розрахувати пористість пласта:

. (18)

Величину S_г при визначенні пористості на моделі при використанні сухого піску можна прийняти рівною одиниці.

Опис установки

Для визначення пористості за методом падіння тиску пласта використовують установку, показану на рисунку 21. Установка складається з моделі пласта 1, газового лічильника 2, вентилів 3, 4 і зразкових манометрів 5 та 6. Модель пласта набивається сухим піском до початку проведення лабораторної роботи зі студентами.

Методика проведення досліду

Потім проводять монтаж схеми, наведеної на рисунку.

Послідовність проведення роботи така.

Закриваємо вентиль 3, відкриваємо вентиль 4, і модель заповнюється азотом або повітрям.

Після досягнення необхідного тиску вентиль 4 закривається. За манометрами 5 і 6 визначаємо початковий тиск у моделі Р_н. Після закриття вентиля 4 витікання із моделі категорично виключається.

Показання манометрів і лічильника заносимо в таблицю.

Відкриваємо вентиль 3 і частину газу випускаємо з моделі. Вентиль 3 закривають та після стабілізації тиску показання манометрів і лічильника знову заносимо у таблиці.

Для збільшення точності визначення величини m процедуру випускання газу з моделі повторюємо не менше ніж три рази.

Отримані дані заносимо у таблицю, форма якої наведена нижче.

 

Таблиця 14 – Форма запису результатів вимірювання при визначенні за падінням тиску пласта

Пластовий тиск, МПа	Покази лічильника V, м^3	Об’єм добутого газу Qдоб(t)		m, %	Qзап

Обробку отриманих даних можна також проводити з використанням методу найменших квадратів. Величина у формулі (14) або у формулі (16) визначаємо в цьому випадку таким чином:

, , (19)

Рисунок 21 – Установка для визначення пористості

 

За отриманими результатами розраховують запаси і пористість моделі.

 

Контрольні питання

1. На якому принципі базується метод падіння тиску?

2. Які з чинників приводять до підвищення запасів газу?

3. Для яких пластів пористість, визначена за методом падіння тиску, найбільш прийнятна?

4. Чи впливає склад газу на підрахунок запасів за методом падіння тиску?

5. Як визначається пористість багатопластового покладу за методом падіння тиску?

 

ЛАБОРАТОРНА РАБОТА № 13