Хранение газа в выработанных нефтяных месторождениях.

В том случае, если подземное хранилище газа планируют создать на основе выработанного нефтяного или нефтегазового месторождения, необходимо получить информацию о составе нефти, остаточных насыщенностях пористой среды нефтью, газом и водой, а также газовых факторах. Анализ таких параметров позволяет оценить взаимодействие остаточной нефти и закачиваемого газа с точки зрения фазовых переходов и фильтрационных процессов, которые неизбежно будут происходить при создании и эксплуатации подземного хранилища.

Значительная часть исходного материала для расчетов создания хранилища в таких условиях может быть получена из опыта эксплуатации выработанного нефтяного месторождения. Так, сам факт существования нефтяного месторождения свидетельствует о герметичности кровли продуктивного пласта. Кроме того, как правило, достоверно известны объемы добытой нефти, газа и воды, изменение давлений и дебитов по скважинам, геолого-физические параметры пласта-коллектора и физические свойства нефти, газа и воды. Тем не менее, необходимо тщательно обследовать, выбрать и отремонтировать старые заброшенные или негерметичные скважины. К обязательным мероприятиям относят также изучение состояния и герметичности шлейфов, промысловых нефтепроводов, сепараторов и другого технологического оборудования с принятием решения о возможности их использования в процессе подземного хранения газа. При сооружении хранилища реконструируют промысловые газопроводы, строят необходимые установки очистки и осушки газа, бурят новые нагнетательно-добывающие скважины.

Одновременно с этим специалисты проводят исследования, целью которых являются:

Ø определение будущих дебитов скважин;

Ø установление режима работы подземного хранилища газа;

Ø определение возможного объема извлечения остаточной нефти;

Ø планирование мероприятий по увеличению дебитов нагнетательно-добывающих скважин;

Ø прогноз динамики состава газа в процессе подземного хранения.

В качестве примера на рис. 9.3.1. приведены графики, построенные по результатам эксплуатации нефтяного месторождения. Из рисунка следует, что газонефтяной фактор Г сначала плавно увеличивается, а затем величина его резко уменьшается. Это свидетельствует о постоянстве объема порового пространства, занятого нефтью, отсутствии продвижения воды в залежь, а также о том, что залежь эксплуатируется при режиме газированной жидкости. Постоянство или плавное увеличение газового фактора Г свидетельствует о продвижении воды в нефтяную залежь, уменьшении объема порового пространства, насыщенного нефтью.

Рисунок – 9.3.1. – Типичные зависимости пластового давления р_пл и газового фактора Г от объема добытой нефти:

При подземном хранении газа в частично выработанном нефтяном пласте газ будет не только оттеснять нефть к забоям добывающих скважин и к периферии залежи, но и растворять и испарять компоненты нефти и выносить их из пласта на поверхность. На процессы вытеснения, растворения и испарения нефти хранящимся газом влияют многие физико-геологические параметры пласта, физические свойства нефти и газа и технологические параметры работы ПХГ.

К основным из этих факторов относятся следующие:

Ø коэффициенты пористости, проницаемости, удельная поверхность;

Ø объем остаточной воды;

Ø неоднородность пласта по площади и разрезу;

Ø давление и температура;

Ø плотности и вязкости остаточной нефти и газа;

Ø коэффициент охвата, или отношение объема газа, закачанного в пласт, к объему порового пространства пласта.

Нагнетательные скважины размещают в приподнятой части геологической структуры, а добывающие — в ее пониженных участках.

При технико-экономической оценке эффективности подземного хранения газа в пластах выработанных нефтяных месторождений принимают во внимание следующие показатели:

Ø режим потребления газа выбранным районом;

Ø себестоимость газа и его цена;

Ø наличие буферных потребителей (электростанций с несколькими применяемыми видами топлива);

Ø стоимости бурения и обустройства скважин.

Дополнительно сравнивают различные способы покрытия сезонных колебаний местного спроса на газовое топливо.