В настоящее время для нефтегазовых компаний одним из важнейших показателей при разработке газовых залежей является величина начальных геологических (НГЗ) и дренируемых запасов газа, которая часто подвергается корректировке. При продолжительной разработке месторождений для оценки НГЗ газовых залежей применяется метод материального баланса. Данный метод позволяет спрогнозировать величину накопленного отбора газа при снижении давления до минимального уровня. Сущность данного метода заключается в построении зависимости отношения пластового давления к коэффициенту сверхсжимаемости от накопленного отбора газа. Применение метода материального баланса для подсчета остаточных запасов целесообразно для зрелых месторождений с накопленной историей геолого-промысловой информации.
Актуальность выбранной темы заключается в достаточной степени корректности рассчитанной величины дренируемых запасов газа как для всей залежи, так и на одну скважину. Также, с помощью данной методики возможен расчёт запасов газа в целом по залежи посредством построения карт изобар на исторический период разработки.
Описание метода материального баланса
Для определения динамики снижения дренируемых или балансовых запасов газовых залежей применяется метод материального баланса. В основе метода падения пластового давления лежит уравнение материального баланса для газовой залежи. Сущность методики заключается в построении зависимости отношения пластового давления к коэффициенту сверхсжимаемости от накопленного отбора газа.
Во-первых, для построения зависимости отношения пластового давления к коэффициенту сверхсжимаемости от накопленного отбора газа необходимо собрать и проанализировать имеющиеся исходные геолого-промысловые данные о снижении величины пластового давления. Данные величины можно получить из результатов интерпретации газодинамических исследований, либо по результатам статических замеров давления в эксплуатационных скважинах. Полученные значения давлений необходимо пересчитать в абсолютные величины и разделить на коэффициент сверхсжимаемости, затем построить график снижения величины P/Z от времени по скважинам и провести графический анализ. В случае выявления некорректных, дефектных данных или других аномалий необходимо эти значения исключить.
Во-вторых, необходимо собрать данные об отборе газа из залежи эксплуатационными скважинами за исторический период разработки. Такие данные указывают в месячных эксплуатационных рапортах.
Следующим этапом является сопоставление данных P/Z и накопленного отбора газа за исторический период. При сопоставлении данных часто возникает необходимость интерполяции значений P/Z ввиду несоответствия даты выполнения замеров пластового давления и отчетной даты накопленного отбора газа.
В результате сопоставления величин P/Z и накопленного отбора газа по скважинам необходимо построить график зависимости, по которому можно определить линию тренда. Используя уравнение линии тренда, выполняется расчет дренируемых запасов газа, которые суммируются по всем эксплуатационных скважинам.
Для расчета балансовых запасов газа в целом по залежи необходимо построить карты изобар на дату накопленного отбора газа. По построенным картам изобар определяется среднее значение пластового давления для всей залежи. Полученные значения давлений необходимо разделить на коэффициент сверхсжимаемости и аналогичным образом, как при определении дренируемых запасов газа, выполнить сопоставление величин P/Z и накопленного отбора газа. По результатам сопоставления построить график зависимости величины P/Z от накопленного отбора газа.
Применение метода материального баланса на примере сеноманской залежи нефтегазоконденсатоного месторождения Ямало-Ненецкого автономного округа
Следуя описанной методике подсчета дренируемых запасов газа в эксплуатационной зоне залежи автором был выполнен расчет на примере сеноманской залежи нефтегазоконденсатоного месторождения Ямало-Ненецкого автономного округа. На рисунке 1 представлен график зависимости P/Z(Q) для эксплуатационной зоны сеноманской залежи и для залежи в целом.
В результате расчета величины запасов в эксплуатационной зоне накопленный отбор газа на конец разработки составит 517,52 млрд. м 3 , по залежи в целом — 631,38 млрд м 3 . Анализируя результат расчета НГЗ сеноманской залежи методом материального баланса можно сделать вывод о том, что наблюдается отклонение результатов расчета методом материального баланса сеноманской залежи в целом с результатами подсчета запасов объемным методом (645,689 млрд. м 3 ).
а)
б)
Рис. 1. График зависимости P/Z(Q): а) для эксплуатационной зоны залежи; б) сеноманской залежи в целом
Зарубежный опыт применения исследуемого метода
Метод материального баланса для подсчета НГЗ и дренируемых запасов газа является распространенным методом среди зарубежных нефтегазовых корпораций. Так, например, на уникальном газовом месторождении Марселлус, расположенного на территории Соединенных Штатов Америки при построении зависимости величины P/Z от Q расчетная величина начальных геологических запасов газа составляет 23786 млрд. м 3 . График зависимости величины P/Z от Q по месторождению Марселлус представлен на рисунке 2.
Рис. 2. График зависимости P/Z(Q). Месторождение Марселлус (США)
В будущем, в ходе эксплуатации месторождения с учетом состояния его разработки и накопленной геолого-промысловой информации величина НГЗ может быть скорректирована в меньшую сторону.
Отечественный опыт применения исследуемого метода
Одним из главных методов подсчета начальных геологических запасов газа на зрелой стадии разработки месторождений в отечественной нефтегазовой промышленности является метод материального баланса. Рассмотрим опыт разработки сеноманских залежей Вынгапуровского и Западно-Таркосалинского месторождений, представленный на рисунке 3.
Рис. 3. Графики зависимости P/Z(Q) для эксплуатационной зоны сеноманских залежей Западно-Таркосалинского и Вынгапуровского месторождений
Из графиков видно, что в процессе эксплуатации залежей дренируемые запасы газа уменьшаются, а к концу разработки темп их снижения возрастает (особенно это отмечается на примере Вынгапуровского месторождения). Данное обстоятельство связано с резким снижением отборов газа по причине преждевременного обводнения добываемой продукции из скважин и как вследствие резкого снижения величины пластового давления.
Таким образом, в данной работе было рассмотрено применение метода материального баланса при подсчете начальных геологических и дренируемых запасов газа. Данный метод позволяет недропользователям в достаточной степени корректности определить потенциал запасов газа в залежах. Однако, в случае возникновения осложнений при эксплуатации скважин, связанных с преждевременным обводнением, величина НГЗ может быть существенно снижена.
Следует отметить, что для получения более качественного результата расчета запасов газа необходима достаточная степень накопленного исторического периода разработки залежей и наличием по ним накопленной геолого-промысловой информации. Существуют случаи, когда нефтегазовые компании прибегают к построению зависимости P/Z от накопленного отбора газа имея лишь малое количество замеров величины пластового давления по скважинам. Такие результаты подсчета запасов характеризуются малой степенью достоверности.
Также следует отметить, что при оценке НГЗ газовых залежей может возникать большое количество неопределенностей, связанных с неверным определением площади газоносности залежей, начального контура газоносности залежей и др.
Литература:
- Орешкин, И. В. Подсчет запасов и оценка ресурсов нефти и газа / И. В. Орешкин, М. П. Логинова, А. Т. Колотухин. — 1-е изд. — Саратов: НВНИИГГ, 2015. — 96 c. — Текст: непосредственный.
- Рыльков, С. А. Подсчет запасов нефти, газа, конденсата / С. А. Рыльков, Е. С. Ворожев. — 1-е изд. — Екатеринбург: УГГУ, 2014. — 75 c. — Текст: непосредственный.
- Бжицких, Т. Г. Подсчет запасов и оценка ресурсов нефти и газа / Т. Г. Бжицких. — 1-е изд. — Томск: ТПУ, 2014. — 263 c. — Текст: непосредственный.
- Кузнецов, Д. В. Подсчёт запасов нефти и растворённого газа / Д. В. Кузнецов, В. Е. Кулешов, А. С. Могутов. — 1-е изд. — Ухта: УГТУ, 2013. — 112 c. — Текст: непосредственный.
