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

Вопросы методологии и новых технологий разработки месторождений природного газа

ВНИИГАЗ                                                                                   1998

ВВЕДЕНИЕ

Настоящий сборник содержит работы, посвященные проблемам теории фильтрации, гидродинамики горизонтальных скважин и ос­воения месторождений Крайнего Севера.

В области фильтрации ВНИИГАЗу принадлежат фундамен­тальные работы по обоснованию уравнений фильтрации природного газа в пористой породе, в первую очередь здесь необходимо указать на роль Е.М.Минского (1958 г.) в разработке статистической модели фильтрации газа, позволившей представить уравнение фильтрации в виде двучленного закона, в котором первый член отражает влияние вязкости, а второй определяется пульсациями локальных скоростей в порах и новым параметром среды, названным коэффициентом шеро­ховатости. В дальнейшем (Г.А.Зотов, А.ПВласенко, 1983 г.) было по­казано, что закон фильтрации в общем случае имеет более сложный вид; для модели пористой среды из набора непроницаемых по по­верхности каналов двучленный закон сопротивления существовать не может и описывает фильтрацию достаточно приближённо. Впервые во ВНИИГАЗе (Е.М.Минский, Ю.П.Коротаев, З.С.Алиев, 1964 г.) были проведены экспериментальные исследования фильтрации газо-конденсатной смеси при нелинейном законе фильтрации. В своё вре­мя имели фундаментальное значение работы Е.М.Минского, А.С.Малых (1961 г.) в области применения аналитических методов и ЭВМ к задачам разработки газовых месторождений. В дальнейшем удалось получить вариационную формулировку уравнений фильтра­ции газа при стационарном и нестационарном режиме, при линейном и нелинейном законе фильтрации в деформируемом и недеформи-руемом пласте (В.А.Черных, 1989 г.).

Бурение горизонтальных и разветвлённых скважинявляется од­ним из наиболее значительных достижений в области техники и тех­нологии добычи нефти и газа в XX столетии.

В связи с этим необходимо отметить приоритет ВНИИГАЗа в разработке гидродинамической теории нестационарного притока не­сжимаемой жидкости к горизонтальной скважине (проф. С.Н.Бузи-

нов, 1964 г.). За рубежом аналогичные работы стали появляться толь­ко через 23 года после публикации работы С.Н.Бузинова. Затем в ра­ботах В.А.Черных была впервые разработана математическая модель нестационарного режима работы горизонтальной газовой скважины, учитывающая сжимаемость газа, изменение падения давления по времени и по длине горизонтального ствола.

Первые научные результаты в области гидродинамики разветв­лённых скважин получены сотрудниками ВНИИГАЗа проф. Ю.П.Ко-ротаевым и к.т.н. В.А.Киреевым в 1968 г. и не потеряли своего значе­ния до сих пор. Аналогов этой работе не появилось в зарубежной ли­тературе до настоящего времени.

ВНИИГАЗ имеет несомненный приоритет в разработке гидро­динамической теории и методов расчёта параметров режима работы горизонтальных газовых скважин, поскольку практически во всех ра­ботах до сих пор рассматривались исключительно нефтяные скважи­ны. Первые научные результаты в области гидродинамики движения газа в необсаженном горизонтальном стволе были получены во ВНИИГАЗе (В,А.Черных, 1988-89 гг.).

Во ВНИИГАЗе впервые В.А.Черных, а затем С.Н.Бузиновым разработан и реализован системный подход к расчёту движения газа в пласте, приствольной зоне, горизонтальном и вертикальном участках скважины, при котором все процессы движения газа рассматриваются как единая гидродинамическая система.

Во ВНИИГАЗе (В.А.Черных) впервые разработаны:

•  методы расчёта стационарного притока реального газа к гори­
зонтальному стволу при линейном и нелинейном законах фильтрации
в неоднородном по проницаемости пласте с учётом его деформации;

•  метод расчёта притока реального газа к горизонтальному ство­
лу, с помощью которого задача трёхмерного притока сводится к ряду
двумерных задач теории фильтрации, что позволило впервые полу­
чить аналитические решения задачи о притоке газа к горизонтальной
скважине;