АНАЛИЗ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА ОБВОДНЕНИЕ ГАЗОВЫХ ЗАЛЕЖЕЙ

ANALYSIS OF FACTORS AFFECTING THE FLOODING OF GAS DEPOSITS

АННОТАЦИЯ

В статье автором рассматриваются основные факторы, определяющие внедрение пластовых вод в газовую залежь массивного водоплавающего типа, после чего предлагается к использованию методика моделирования влияния водонапорного бассейна на разработку газовой залежи, опробованная на ряде месторождений Российской Федерации.

ABSTRACT

In the article, the author considers the main factors determining the introduction of reservoir waters into a massive waterfowl type gas deposit, after which a method for modeling the influence of a water-pressure basin on the development of a gas deposit, tested at a number of fields in the Russian Federation, is proposed for use.

Ключевые слова: обводнение газовых скважин, факторы обводнения скважин, газовая залежь массивного водоплавающего типа.

Keywords: flooding of gas wells, factors of well flooding, gas deposit of massive waterfowl type.

Выделяют следующие факторы, влияющие на продвижение пластовых вод в газовую залежь:

- фактор, характеризующий геологическое и гидрогеологическое строение залежи (тип, строение коллектора и его ФЕС, тип и свойства пластовых вод);

- фактор, учитывающий режим внедрения пластовых вод в залежь (активный, затрудненный, упруго-водонапорный);

- фактор, учитывающий характер движения потоков пластовых вод в залежи (вертикальный, латеральный, латерально-вертикальный);

- фактор наличия непроницаемых экранов, как в газовой части пласта, так и в подстилающей ее части, и их влияние на продвижение пластовых вод, в частности, обтекание непроницаемых участков;

- выделение растворенного газа в приконтактной зоне и его влияние на фазовые проницаемости флюидов;

- технологический фактор (расположение и тип эксплуатационных скважин на месторождении, система вскрытия газового пласта, интенсивность и неравномерность отбора газа по залежи);

- антропогенный фактор (негерметичность цементного камня) [2].

Долю влияния каждого из вышеуказанных факторов на обводнение газовой залежи и эксплуатационных скважин невозможно оценить достоверно, и задача диссертационного исследования заключается в том, чтобы при прогнозировании внедрения пластовой воды в газовую залежь максимально учитывать их все, т.е. рассматривать проблему комплексно.

Первый фактор, характеризующий геологическое и гидрогеологическое строение залежи, обусловлен геологическим строением залежи и подстилающего ее водоносного пласта. Продуктивные характеристики пласта-коллектора характеризуются его фильтрационно-емкостными свойствами (далее ФЕС). Если по газоносной части наличие информации позволяет построить двумерные (трехмерные) газодинамические модели, то данные по водоносной части продуктивного пласта, зачастую, почти целиком отсутствуют [1].

Фактор, учитывающий режим внедрения пластовых вод в залежь, учитывает гидродинамические, термобарические и гидрохимические условия водоносного горизонта, подстилающего продуктивную залежь. Этот фактор также включает в себя результаты исследований направления движения и наличия областей питания и разгрузки пластовых вод, а также данные по гидрохимической зональности пластовых вод исследуемого района работ.

Фактор, учитывающий характер движения потоков пластовых вод в залежи, дает представление о характере (вертикальный, латеральный, латерально-вертикальный) внедрения пластовых вод в газовую залежь. Учет данного фактора необходим для задания корректных начальных и граничных условий при моделировании аквифера газовой залежи [1].

Общеизвестно, что не бывает однородного на 100% пласта-коллектора. Поэтому фактор, наличия непроницаемых экранов, как в газовой части пласта, так и в подстилающей ее части, и их влияние на продвижение пластовых вод, в частности, обтекание непроницаемых участков, должен быть учтен при расчетах обводнения газовых залежей. Наличие непроницаемых (глинистых, углистых) пропластков как в газоносной части пласта, так и в подошвенной его части, влияют на темпы продвижения пластовой воды в залежь, в частности, в результате затраченного времени на обтекание флюидоупора.

Фактор влияния растворенного в пластовых водах газа особенно актуален для месторождений, находящихся на стадии падающей добычи. Основной объем выделившихся газов, в виде защемленных пузырьков, остается в пласте и снижает фазовую проницаемость вмещающих пород по воде. Меньшая же часть выделившихся газовых пузырьков попадает непосредственно в залежь, вследствие расширения при снижении пластового давления в приконтактной зоне пласта. Чем однороднее продуктивный пласт и чем длительнее эксплуатировалась газовая залежь, тем в большей степени пузырьки газа, выделившиеся из обводненной зоны, будут способны к переходу из пространства со сниженным давлением непосредственно в залежь [2].

Технологический фактор зависит от системы разработки месторождения, расположения эксплуатационных скважин и их конструкции, технологического режима работы эксплуатационных скважин, интенсивности и равномерности отбора газа из продуктивной залежи.

Наличие перетоков по заколонному пространству из вышележащих водоносных горизонтов учитывает антропогенный фактор, связанный с деятельностью человека. Основной причиной данного типа обводнения является негерметичность цементного камня.

Таким образом, перечисленные выше факторы, естественно, не отражают целиком проблему обводнения эксплуатационных скважин, а также процесса обводнения залежи. Тем не менее, выделенные факторы проистекли из опытных данных, полученных при разработке уникальных месторождений Западной Сибири. Каждый фактор при этом основывается на данных лабораторных исследований керна, изучении физико-химических свойств пластовых флюидов и проведении промысловых геофизических и газодинамических испытаний.

Список литературы:

1. Ларионов, А. А. Развитие геолого-технологической модели газоконденсатных месторождений с учетом обводнения газовых скважин / А. А. Ларионов, А. Ф. Валеев // Информационные технологии. Радиоэлектроника. Телекоммуникации. – 2020. – № 8. – С. 274-277.
2. Научно-технические решения для эффективного управления разработкой месторождений природного газа / С. Н. Меньшиков, И. В. Мельников, В. В. Моисеев [и др.] // Газовая промышленность. – 2019. – № S1(782). – С. 36-42.