К оглавлению	УДК 553.981:553.048(575.4)
	© X. ХАНКУЛИЕВ, Л. Я. ХАНКУЛИЕВА, 1990

Анализ результатов определения запасов газа месторождения Гугуртли методом материального баланса

X. ХАНКУЛИЕВ, Л.Я. ХАНКУЛИЕВА (ТФ ВНИИгаза)

Объединение в начальный период разработки нескольких горизонтов при различной их неоднородности приводит к различной дренированности как каждого горизонта, так и всего объекта в целом. Это осложняет определение остаточных запасов газа каждого горизонта объемным методом, а при наличии активного водонапорного режима и по методу падения пластового давления. Хорошие результаты в этих случаях дает метод материального баланса, основная суть которого сводится к установлению закона внедрения воды в залежь. Кроме того, особенности разработки залежи, в частности резкое изменение темпа эксплуатации, также затрудняют определение начальных и текущих запасов газа [1].

Месторождение Гугуртли включает в себя восемь бессернистых эксплуатационных объектов, находящихся в длительной эксплуатации, и один горизонт, насыщенный серосодержащим газом и поэтому введенный в эксплуатацию намного позже. Объектами исследования являются бессернистые горизонты XI, ХIIа, ХIIб, XIII, XIV, XVII, XVIII, степень выработанности которых, за исключением возвратного XI (34,1 %), колеблется от 62,6 (ХIIб, начальные балансовые запасы газа) до 92,1 % (ХIIа). В процессе разработки имела место совместная разработка нескольких горизонтов. Так, на XI и ХIIб половина эксплуатационных скважин работали одновременно с другими горизонтами, на ХIIа, XIV этот показатель составляет 60, а на XVII - 40 %. В целях опытно-промышленного испытания внутрипластовой сероочистки в скв. 409 единым фильтром вскрыты горизонты XV и XI (1985 г.).

Для определения запасов газа применили метод материального баланса с учетом закона внедрения воды [2]. Суть предлагаемого метода заключается в следующем: темп отбора газа приводит к определенному темпу падения пластового давления, который к тому же зависит от запасов газа, мощности водонапорной системы и фильтрационных свойств приконтурной зоны.

Решение уравнения материального баланса основано на взаимозависимости (физической, затем математической) между параметрами . Параметр , где W - объем внедрившейся в залежь воды, w - объем добытой воды, характеризует степень восполнения энергией водонапорной системы процесса газодобычи, а показатель , где - начальные запасы газа, (V-Vo) - изменение объемного коэффициента газа с падением пластового давления, - степень восполнения энергией расширяющегося газа. Таким образом, первый показатель - индикатор водонапорного режима в процессе газодобычи, а второй - газового режима. Общая же потеря подземной энергии выражается Q_гV, где Q_г - накопленный отбор газа, V - текущее значение объемного коэффициента газа.

Прямое определение показателя W-w, тем более его изменения во времени, при отсутствии массовых исследований ГИС и разреженной сетке скважин весьма сложно, а для многопластовых и неоднородных залежей практически невозможно. Поэтому наиболее приемлемым способом определения W-w является установление закона его изменения в зависимости от основных входных и выходных параметров (по принципу «черного ящика»): объема добытого газа, характера и темпа падения пластового давления. Для решения уравнения материального баланса по определению запасов газа месторождения Гугуртли принят закон внедрения воды, соответствующий уравнению II порядка:

где а, b, с - постоянные; Q_г - накопленный отбор газа, м³.

Определение запасов газа произведено путем решения системы уравнений, составленной с использованием элементов математической статистики:

где n - количество точек, входящих в расчет.

Путем решения системы уравнений (2) относительно Q_ог определены запасы газа горизонтов XI, ХIIа, ХIIб, XIV и XVII, где объем и качество исходных материалов, входящих в уравнение материального баланса, оказались достаточно информативными.

В процессе обоснования исходных материалов горизонта ХIIб столкнулись с двумя равнозначными зависимостями падения пластового давления в процессе газодобычи. По остальным горизонтам обосновывалась одна зависимость поведения пластового давления в процессе газодобычи. Расчеты для горизонта ХIIб производились для обеих зависимостей. В результате получены два значения запасов газа, отличающиеся между собой на 10 % и составляющие соответственно 75- 82 % от запасов, утвержденных ГКЗ СССР.

По остальным горизонтам, за исключением XI, отклонение величины запасов от утвержденных ГКЗ СССР значений составило от 5 до 25 % как в сторону уменьшения (XVII), так и в сторону увеличения (ХIIа).

По горизонту XI месторождения получены явно несопоставимые величины запасов. Запасы, подсчитанные по материалам первых 14 лет разработки, превышали запасы за весь период в 60 раз. Такое противоречие вызвано особенностью разработки этого горизонта, являющегося, как уже отмечено, возвратным объектом.

Известно, что любой из динамических методов подсчета запасов, включающий в себя статистическую обработку, предполагает неизменность технологических параметров. Это требование, особенно для возвратных объектов, трудно выполнимо, так как количество скважин и их дебиты зависят от степени выработки основных объектов эксплуатации.

Рассмотрим изменение количества эксплуатационных скважин и годовых уровней отбора во времени. Так, в течение первых 13 лет разработки залежь дренировалась двумя эксплуатационными скважинами с темпами отбора газа в 1,5-3,1 % от начальных утвержденных запасов. Такой низкий темп разработки привел к плавной передаче снижения пластового давления законтурной водонапорной области и, естественно, плавному вовлечению водонапорной системы в дренирование. При этом отставание внедрения воды от темпа отбора газа сведено к минимуму и определяется только гидропроводимостью зоны контакта газ - вода. Получение несопоставимо высоких запасов становится объяснимым, так как эта величина характеризует тот объем пор горизонта (залежи+водонапорной системы), который мог бы вместить полученные запасы газа с учетом термобарических условий горизонта.

Упрощая настоящий случай, можно привести такой гипотетический пример. Отборы газа минимальны (стремятся к нулю), после достижения зоны возмущения водонапорной системы и вовлечения водонапорной системы в дренирование (для этого требуется достижение определенного перепада давления газовой и водяной зон) пластовое давление стабилизируется. Расчеты по определению запасов газа, произведенные за этот период, дадут все возрастающие результаты, которые в идеальных случаях (хорошие коллекторские свойства, мощная и неограниченная водонапорная система и т. д.) будут стремиться к бесконечности. Первый период эксплуатации горизонта XI напоминает этот пример, когда пластовое давление снижается медленно и, следовательно, низка разница V-V₀. В этих случаях любая незначительная ошибка при определении разницы может привести к большим ошибкам при определении запасов газа.

В последние годы эксплуатации залежи годовые уровни добычи газа увеличены в 2-3 раза, темп разработки доведен до 5 % от начальных утвержденных запасов (или же 7,1 % от остаточных утвержденных запасов газа). В этих случаях устоявшийся за 13 лет закон внедрения воды остался неизменным: хотя зона возмущения и достигла ГВК, но она не дошла до контура питания, обеспечивающего поступление воды за счет перепада давления. При этом существенные изменения испытывает газовая часть, и режим дренирования на какой-то период становится газовым, причем возмущению подвергаются оставшиеся запасы газа. Поэтому результаты определения запасов газа с учетом последнего периода показывают не начальные его запасы, а остаточные. Начальные запасы газа этого объекта, определенные как сумма накопленного отбора до начала более интенсивного отбора газа и остаточных запасов, оказались меньше утвержденных на 40 %.

Также была сделана попытка количественного определения объема перетекшего из одного в другой горизонт газа. Для этого запасы газа горизонтов, где предполагается его переток, определялись дифференцированно на ряд дат. Методика и ход проведения расчетов оставались неизменными.

Для горизонта ХIIа расчеты производились для двух периодов. Первый период (1974-1984 гг.) вызван тем, что в 1983 г. вступила в эксплуатацию залежь горизонта XV, и тем, что в 1985 г. из горизонта XV в XI был произведен перепуск газа. Все это могло привести к перетоку газа в более выработанный горизонт ХIIа. Во втором же случае учтен и последующий период разработки.

Увеличение запасов газа во втором случае на 8 % связано с перетоком. По остальным объектам резкого изменения запасов в разные периоды разработки не наблюдается.

Выводы

1. Использование метода материального баланса позволило определить запасы газа длительно разрабатываемых продуктивных объектов многопластового месторождения Гугуртли.

2. Решение уравнения материального баланса должно сопровождаться анализом разработки горизонта и изменения режимов дренирования. Неучет геолого-промысловых особенностей горизонта, например XI, может привести к существенным погрешностям при определении запасов газа.

3. С помощью метода материального баланса на различные периоды (до ввода XV горизонта в эксплуатацию и перепуска газа в XI горизонт и после) определен объем газа, перетекшего из XV в ХIIа горизонт.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гришин Ф.А. Промышленная оценка месторождений нефти и газа. - М.: Недра. - 1985.

2. Ханкулиев X. Промышленная оценка залежей нефти и газа месторождений Туркмении в связи с их геологической неоднородностью. - Ашхабад.: ТуркменНИИНТИ.- 1986.

Abstract

Several horizons of the Gugurtli multiple zone field have been combined into one object of exploitation. In addition, the exploitation objects were being put on production at different time. It has led to a varying degree and character of the exploitation object depletion essentially complicating determination of reserves by dynamic methods. The application of the material balance method with due regard for water intrusion law, as well as the analysis of development patterns allowed us to determine gas reserves contained in each horizon of the field.