Вопросы методологии и новых технологий разработки месторождений природного газа. Часть III (Сборник научных трудов), страница 53

Предложенные методы по своему физическому смыслу мало чем отличаются от модели "распределенного дебита", но являются более сложными для инженерного использования. Поэтому они не нашли применения на практике.

Особенности работы куста газовых скважин

Куст скважин как систему концентрированного размещения за­боев скважин можно описать некоторой зоной распределенного отбо­ра газа из пласта. С другой стороны, куст скважин как новый элемент газодобычи описывается многоканальной системой извлечения газа

122


из пласта в одну "точку" на устье скважин. Если в одиночной скважи­не газ из пласта (забоя) на устье идет по одному каналу, то на устье куста скважин он собирается с помощью "пучка" каналов (стволов) из различных точек (забоев) пласта, расположенных на определенной площади. Этот "пучок" представляет собой единую газодинамиче­скую систему, для которой должны быть определены специальные параметры, определяющие ее продуктивность и добывные возможно­сти.

Если бы можно было реализовать испытание куста скважин, то, согласно формулам (13) и (14), была бы получена индикаторная ли­ния для куста - зависимость Рк2 - Р32 = АРК2 от Q = £qi и определена его продуктивная характеристика. Однако такие испытания практиче­ски нельзя реализовать. Поэтому чаще всего для этого используют различные способы моделирования.

Известен ряд работ по моделированию работы кустов газовых скважин, как правило, применительно к сеноманским газовым зале­жам месторождений Севера Тюменской области [4,5,14,15 и др.]. Ис­следования были направлены в значительной степени на изучение эффективности использования кустов для различных геолого-промысловых условий. При этом встретилось несколько характерных проблем.

Первая проблема связана с исследованием работы куста как системы скважин с определенными удельными характеристиками. Такие исследования проводились в рамках задач оптимизации рас­пределения дебитов и давлений между скважинами. Одними из пер­вых были исследования (1972 г.) на электрических моделях [15]. Впервые исследован характер депрессионных воронок для Южной части месторождения Медвежье в зависимости от систем размещения скважин (батареи, кресты, равномерные сетки) и дебитов скважин. В [15] впервые использован прием, названный принципом "развязы­вания", позволяющий исследовать работу куста скважин как единой системы и основанный на том, что в электрической сетке протекание электрических процессов подчинено принципу оптимальности. Это означает, что если узловые точки-скважины куста через некоторые сопротивления (призабойные зоны, ствол) соединить в один канал (устье), то распределение заданного тока (дебита) по отдельным скважинам произойдет при минимуме потерь энергии (давления).

123


Использование этого метода для батарей скважин (в каждой ба­тарее 12 скважин) для Южной части месторождения Медвежье пока­зало, что их дебиты изменялись от минимальных (724 тыс.м3/сут) до максимальных (4100 тыс.м3/сут) при среднем дебите 2000 тыс.м3/сут: дебиты скважин в кусте при отсутствии соответствующего регулиро­вания могут различаться в несколько раз, т.е. внутреннее распределе­ние потоков газа в кусте требует специального рассмотрения.

В другой постановке (аналитической) распределение дебитов по каналам куста можно получить на основе использования коэффици­ентов влияния [14] или формулы (13) с помощью классических задач линейного программирования (симплекс-метод, метод "сигма-скважины") [14]. Однако методы линейного программирования пред­назначены для условий, когда функции давлений (квадратов давле­ний) линейно зависят от дебитов. Это условие в кустах скважин, как правило, не соблюдается. Поэтому нужны другие методы.