RU2526434C1 - Determination of underground gas store tightness - Google Patents
Determination of underground gas store tightness Download PDFInfo
- Publication number
- RU2526434C1 RU2526434C1 RU2013118622/03A RU2013118622A RU2526434C1 RU 2526434 C1 RU2526434 C1 RU 2526434C1 RU 2013118622/03 A RU2013118622/03 A RU 2013118622/03A RU 2013118622 A RU2013118622 A RU 2013118622A RU 2526434 C1 RU2526434 C1 RU 2526434C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- leaks
- pressure
- storage
- formation
- Prior art date
Links
Landscapes
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к газодобывающей промышленности и может быть использовано для контроля безопасности эксплуатации подземных хранилищ газа (ПХГ) с газовым режимом.The invention relates to the gas industry and can be used to control the safety of underground gas storages (UGS) with gas operation.
Известен гидрогеохимический способ определения межпластовых перетоков газа на газовых месторождениях (Агишев А.П. Межпластовые перетоки газа при разработке газовых месторождений. - М.: Недра, 1966, с. 79-88), в котором в стадии разведки месторождения определяют постоянный гидрогеохимический фон по всему вертикальному разрезу. Затем накапливаемые данные о гидрогеохимической обстановке исследуемых интервалов разреза сопоставляют с естественным фоном месторождения и определяют тенденции намечающихся изменений на том или ином участке. Недостатком данного способа является сложность его выполнения, обусловленная необходимостью исследования начального гидрогеохимического фона до закачки газа в хранилище. Кроме того, применение указанного способа на ПХГ связано со значительными затратами на бурение контрольных скважин, т.к. гидрогеохимические исследования необходимо проводить в специально пробуренных контрольных скважинах, расположенных в контуре газовой залежи, а пробы воды необходимо отбирать в хорошо изолированных скважинах, сохраняя пластовые условия (температуру и давление), что приводит к ошибкам при определении герметичности ПХГ.A known hydrogeochemical method for determining inter-layer gas flows in gas fields (Agishev A.P. Inter-layer gas flows in the development of gas fields. - M .: Nedra, 1966, pp. 79-88), in which the constant hydrogeochemical background is determined by the field exploration the entire vertical section. Then, the accumulated data on the hydrogeochemical situation of the studied intervals of the section are compared with the natural background of the field and determine the trends of emerging changes in a particular area. The disadvantage of this method is the difficulty of its implementation, due to the need to study the initial hydrogeochemical background before gas injection into the storage. In addition, the application of this method for underground gas storage is associated with significant costs for drilling control wells, because hydrogeochemical studies must be carried out in specially drilled control wells located in the gas reservoir circuit, and water samples must be taken in well-isolated wells, while maintaining reservoir conditions (temperature and pressure), which leads to errors in determining the tightness of underground gas storage facilities.
Наиболее близким к предложенному способу (прототипом) является способ исследования динамических процессов газовой среды ПХГ (патент РФ №2167288, E21B 47/00, опубл. 20.05.2001), включающий введение в пласт через разные нагнетательные скважины индикаторов в газовом носителе, отбор проб газа из добывающих скважин и определение концентраций индикаторов во времени в продукции добывающих скважин. В период максимального давления газа выбирают центральные нагнетательные скважины, расположенные в одном или нескольких эксплуатационных горизонтах, исходя из системы расположения добывающих скважин по площади, при этом используют индикаторы нескольких цветов, а закачивают индикатор одного цвета в виде газонаполненных микрогранул со степенью дисперсности 0,5-0,6 мкм, состоящих из смеси поликонденсационной смолы и органического люминесцирующего вещества в расчетном количестве. В период снижения давления до минимальной средневзвешенной по площади величине одновременно отбирают пробы газа из добывающих скважин, расположенных в одном или нескольких эксплуатационных горизонтах, и определяют изменения во времени концентрации индикаторов каждого цвета и объемной скорости газа всех добывающих скважин, находят суммарное количество индикатора каждого цвета, поступившего в каждую добывающую скважину, по заданной формуле. Строят карты и по величине долей мигрирующего газа выявляют направления внутрипластовых и межпластовых перетоков и оконтуривают газодинамически различные зоны. Недостатком известного способа является необходимость проведения идентификации индикаторов по пяти параметрам, что усложняет реализацию способа и снижает достоверность исследования динамических процессов газовой среды.Closest to the proposed method (prototype) is a method for studying the dynamic processes of the UGS gas environment (RF patent No. 2167288, E21B 47/00, publ. 05/20/2001), which includes introducing indicators into the reservoir through various injection wells of a gas carrier, sampling gas from producing wells and determining the concentration of indicators over time in the production of producing wells. During the period of maximum gas pressure, central injection wells located in one or several production horizons are selected based on the area of the production wells by their location, in this case indicators of several colors are used, and an indicator of the same color is pumped in the form of gas-filled microgranules with a degree of dispersion of 0.5- 0.6 μm, consisting of a mixture of a polycondensation resin and an organic luminescent substance in an estimated amount. In the period of pressure reduction to a minimum area-weighted average, gas samples are simultaneously taken from production wells located in one or more production horizons, and the concentration changes of the indicators of each color and the gas volume velocity of all production wells are determined over time, the total number of indicator of each color is found, received in each production well, according to a given formula. Maps are built and, by the magnitude of the shares of the migrating gas, the directions of in-situ and inter-layer flows are identified and the gas-dynamic zones are outlined. The disadvantage of this method is the need for identification of indicators by five parameters, which complicates the implementation of the method and reduces the reliability of the study of dynamic processes of the gas environment.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является разработка способа определения герметичности ПХГ с газовым режимом, позволяющего своевременно определять утечки газа из ПХГ на протяжении всего периода эксплуатации.The problem to which the invention is directed is the development of a method for determining the tightness of underground gas storage with a gas mode, which allows timely detection of gas leaks from underground gas storage facilities over the entire period of operation.
Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является упрощение контроля герметичности, что приводит к повышению надежности и безопасности эксплуатации ПХГ.The technical result, the achievement of which the present invention is directed, is to simplify the tightness control, which leads to an increase in the reliability and safety of operation of underground gas storage facilities.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в предлагаемом способе определения герметичности ПХГ осуществляют циклическое воздействие на пласт, при котором каждый цикл включает закачку газа через эксплуатационные скважины в пласт до достижения величины пластового давления, не превышающего максимально допустимого проектного значения, с последующим отбором газа до достижения величины пластового давления не ниже минимально допустимого проектного значения. Воздействие на пласт осуществляют, по меньшей мере, в течение 10 циклов. При этом в каждом цикле периодически одновременно измеряют текущее пластовое давление
где Ωo - газонасыщенный поровый объем ПХГ,where Ω o - gas-saturated pore volume of underground gas storage facilities,
Рo - начальное пластовое давление,P o - initial reservoir pressure,
Zo - начальный коэффициент сверхсжимаемости газа,Z o - the initial coefficient of supercompressibility of the gas,
Zt - коэффициент сверхсжимаемости газа на момент времени t,Z t is the coefficient of supercompressibility of the gas at time t,
qt - объем закачки (или отбора) газа на момент времени t;q t is the volume of gas injection (or withdrawal) at time t;
и для режима эксплуатации хранилища с утечками газа из соотношенияand for the operating mode of the store with gas leaks from the ratio
где Су - коэффициент пропорциональности утечки газа.where C y is the coefficient of proportionality of the gas leak.
Затем определяют функцию (F) как среднеарифметическое значение отклонений
где n - количество замеров пластового давления,where n is the number of measurements of reservoir pressure,
i - порядковый номер замера пластового давления;i - serial number of the measurement of reservoir pressure;
и функцию (Fy) для режима эксплуатации хранилища с утечками газаand function (F y ) for operating mode of a gas leak storage facility
и при выполнении неравенства Fy<F делают вывод о наличии утечек газа в хранилище.and when the inequality F y <F is satisfied, they conclude that there are gas leaks in the storage.
При эксплуатации ПХГ утечки газа в основном фиксируют на позднем этапе их развития, то есть при проявлении газа на поверхности и загазованности контрольных горизонтов, что осложняет дальнейшие поиски конкретной причины утечки газа и может привести к серьезным осложнениям при эксплуатации ПХГ.During the operation of the UGSF, gas leaks are mainly recorded at a late stage of their development, that is, with the manifestation of gas on the surface and gas contamination of the control horizons, which complicates further searches for a specific cause of gas leakage and can lead to serious complications in the operation of UGS facilities.
Для ПХГ изменение объема газа в пласте во времени определяют из уравненияFor UGS, the change in gas volume in the formation over time is determined from the equation
dVt/dt=qt (5)dV t / dt = q t (5)
где Vt - объем газа в пласте в момент времени t;where V t is the volume of gas in the reservoir at time t;
t - время;t is the time;
qt - объем отбора (или закачки) газа в единицу времени t.q t is the volume of gas extraction (or injection) per unit time t.
Переходя к интегральному виду, получаемPassing to the integral form, we obtain
где Vo- объем газа в начальный момент времени.where V o is the volume of gas at the initial time.
Из уравнения материального баланса (Закиров С.Н. «Проектирование и разработка газовых месторождений». - М.: Недра, 1974 г., с. 28-35) известноFrom the equation of material balance (Zakirov SN "Design and development of gas fields." - M .: Nedra, 1974, S. 28-35) it is known
Vt=ΩtPt/Zt, (8)V t = Ω t P t / Z t , (8)
где Ωt - газонасыщенный поровый объем пласта в момент времени t;where Ω t is the gas-saturated pore volume of the formation at time t;
Рt - пластовое давление газа в момент времени t;P t - reservoir gas pressure at time t;
Zt - коэффициент сверхсжимаемости газа в момент времени t.Z t is the coefficient of supercompressibility of the gas at time t.
Уравнение (3) для ПХГ с газовым режимом примет видEquation (3) for UGS facilities with a gas regime will take the form
Коэффициент сверхсжимаемости (Z) зависит от состава газа, температуры, давления и является справочным показателем (Требин Ф.А. «Добыча природного газа». - М.: Недра, 1976 г., с. 78-85). Значения Z можно с высокой точностью аппроксимировать полиномом видаThe coefficient of supercompressibility (Z) depends on the composition of the gas, temperature, pressure and is a reference indicator (Trebin F. A. "Natural gas production." - M .: Nedra, 1976, p. 78-85). The values of Z can be approximated with high accuracy by a polynomial of the form
Zt=a
где а, b, с - коэффициенты полинома.where a, b, c are the coefficients of the polynomial.
Таким образом, режим эксплуатации ПХГ с газовым режимом описывают через измеряемые параметры отбора (закачки) газа и пластового давления следующей системой уравненийThus, the operating mode of underground gas storage facilities with a gas mode is described through the measured parameters of gas extraction (injection) and reservoir pressure by the following system of equations
При нарушении герметичности (наличии перетока газа), т.е. для режима эксплуатации ПХГ с утечками газа уравнение (5) примет видIn case of leakage (presence of gas overflow), i.e. for the operating mode of underground gas storage with gas leaks, equation (5) takes the form
dVt/dt=qt-
где
Дебит утечки газа из ПХГ можно описать уравнением вида (Закиров С.Н. «Проектирование и разработка газовых месторождений». - М.: Недра, 1974 г., с. 220-226)The rate of gas leakage from underground gas storages can be described by an equation of the form (SN Zakirov, “Design and development of gas fields.” - M .: Nedra, 1974, p. 220-226)
где Су - коэффициент утечки газа.where C y is the gas leakage coefficient.
Тогда для эксплуатации ПХГ с утечками газа уравнение имеет видThen, for the operation of underground gas storage with gas leaks, the equation has the form
Для расчета пластового давления
- без утечек газа- without gas leaks
- с утечками газа- with gas leaks
Для оценки отклонения расчетного пластового давления
Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.
В процессе эксплуатации ПХГ с газовым режимом осуществляют циклическое воздействие на продуктивный пласт. В каждом цикле через эксплуатационные скважины проводят закачку газа в продуктивный пласт с последующим отбором газа. Закачку газа проводят до достижения пластового давления в ПХГ, не превышающего максимально допустимого проектного значения. Отбор газа проводят до достижения пластового давления не ниже минимально допустимого проектного значения. Циклическое воздействие на продуктивный пласт осуществляют в течение не менее 10 циклов. В течение каждого цикла раз в сутки замеряют текущее пластовое давление и объем закачки (отбора) газа. Затем рассчитывают давление в ПХГ
Предлагаемым способом было исследовано Калужское ПХГ. Полученные в процессе исследования замеренные значения пластового давления и объема закачки (отбора) газа, а также расчетные значения пластовых давлений приведены в таблице.The proposed method was investigated Kaluga UGS facility. Obtained during the study, the measured values of reservoir pressure and volume of gas injection (selection), as well as the calculated values of reservoir pressures are shown in the table.
По результатам сравнения измеренных и расчетных параметров был сделан вывод о наличии утечек газа в указанном ПХГ (Fy=6,19, F=8,08, т.е. Fy<F).By comparing the measured and calculated parameters, it was concluded that there are gas leaks in the indicated underground gas storage facility (F y = 6.19, F = 8.08, i.e. F y <F).
Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить надежность и безопасность эксплуатации ПХГ за счет упрощения контроля герметичности, а также за счет повышения достоверности определения герметичности.Thus, the proposed method improves the reliability and safety of the operation of underground gas storage facilities by simplifying the tightness control, as well as by increasing the reliability of determining the tightness.
режим с утечкой газа)Design parameters (gas
gas leakage mode)
замераNo.
measuring
млн м3 Upload / Selection (-),
million m 3
Claims (1)
где Ωo - газонасыщенный поровый объем ПХГ,
Рo - начальное пластовое давление,
Zo - начальный коэффициент сверхсжимаемости газа,
Zt - коэффициент сверхсжимаемости газа на момент времени t,
qt - объем закачки (или отбора) газа на момент времени t;
и для режима эксплуатации хранилища с утечками газа из соотношения
где Су - коэффициент пропорциональности утечки газа,
затем определяют функцию (F) как среднеарифметическое значение отклонений
где n - количество замеров пластового давления,
i - порядковый номер замера пластового давления; и функцию (Fy) для режима эксплуатации хранилища с утечками газа
и при выполнении неравенства Fy<F делают вывод о наличии утечек газа в хранилище. A method for determining the tightness of underground gas storages with a gas mode, characterized by a cyclic impact on the formation, in which each cycle includes injecting gas through production wells into the formation until a formation pressure value does not exceed the maximum allowable design value, followed by gas extraction until the formation pressure reaches not lower than the minimum permissible design value, and the impact on the formation is carried out for at least 10 cycles, with each cycle periodically simultaneously measured current formation pressure
where Ω o - gas-saturated pore volume of underground gas storage facilities,
P o - initial reservoir pressure,
Z o - the initial coefficient of supercompressibility of the gas,
Z t is the coefficient of supercompressibility of the gas at time t,
q t is the volume of gas injection (or withdrawal) at time t;
and for the operating mode of the store with gas leaks from the ratio
where C y is the coefficient of proportionality of the gas leak,
then determine the function (F) as the arithmetic mean of the deviations
where n is the number of measurements of reservoir pressure,
i - serial number of the measurement of reservoir pressure; and function (F y ) for operating mode of a gas leak storage facility
and when the inequality F y <F is satisfied, they conclude that there are gas leaks in the storage.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013118622/03A RU2526434C1 (en) | 2013-04-23 | 2013-04-23 | Determination of underground gas store tightness |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013118622/03A RU2526434C1 (en) | 2013-04-23 | 2013-04-23 | Determination of underground gas store tightness |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2526434C1 true RU2526434C1 (en) | 2014-08-20 |
Family
ID=51384844
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013118622/03A RU2526434C1 (en) | 2013-04-23 | 2013-04-23 | Determination of underground gas store tightness |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2526434C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2655090C1 (en) * | 2017-05-22 | 2018-05-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Method for determining gas losses in the operation of underground gas storage facilities |
CN112362475A (en) * | 2020-11-09 | 2021-02-12 | 重庆科技学院 | Evaluation method for trapped sealing ultimate pressure of oil reservoir type gas storage |
CN112798196A (en) * | 2019-11-14 | 2021-05-14 | 中国石油天然气股份有限公司 | Method and device for monitoring leakage of underground gas storage |
CN113567315A (en) * | 2020-04-28 | 2021-10-29 | 中国石油化工股份有限公司 | Reservoir rock compression coefficient determination experimental system and method for multiple injection and production processes of gas storage |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1440821A1 (en) * | 1986-10-17 | 1988-11-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Использования Газа В Народном Хозяйстве,Подземного Хранения Нефти,Нефтепродуктов И Сжиженных Газов "Вниипромгаз" | Method of testing underground tanks for tightness |
RU2167288C2 (en) * | 1999-06-17 | 2001-05-20 | Открытое акционерное общество "Северо-Кавказский научно-исследовательский проектный институт природных газов" Открытого акционерного общества "Газпром" | Method of research of gas medium dynamic processes of underground gas storage |
RU2209408C2 (en) * | 2000-12-21 | 2003-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Подземгазпром" | Procedure testing underground reservoirs constructed in soluble formations for leak-proofness |
RU2306540C2 (en) * | 2005-08-08 | 2007-09-20 | Открытое акционерное общество "Газпром" (ОАО "Газпром") | Method of tightness testing of underground reservoir |
RU2439517C1 (en) * | 2010-10-01 | 2012-01-10 | Открытое акционерное общество "Газпром" | Method of tightness testing for underground reservoir arranged in soluble rocks through drill well |
RU2458838C1 (en) * | 2011-03-28 | 2012-08-20 | Учреждение Российской академии наук Институт проблем нефти и газа РАН | Method for creating underground gas storage in geological structures filled with gas |
-
2013
- 2013-04-23 RU RU2013118622/03A patent/RU2526434C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1440821A1 (en) * | 1986-10-17 | 1988-11-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Использования Газа В Народном Хозяйстве,Подземного Хранения Нефти,Нефтепродуктов И Сжиженных Газов "Вниипромгаз" | Method of testing underground tanks for tightness |
RU2167288C2 (en) * | 1999-06-17 | 2001-05-20 | Открытое акционерное общество "Северо-Кавказский научно-исследовательский проектный институт природных газов" Открытого акционерного общества "Газпром" | Method of research of gas medium dynamic processes of underground gas storage |
RU2209408C2 (en) * | 2000-12-21 | 2003-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Подземгазпром" | Procedure testing underground reservoirs constructed in soluble formations for leak-proofness |
RU2306540C2 (en) * | 2005-08-08 | 2007-09-20 | Открытое акционерное общество "Газпром" (ОАО "Газпром") | Method of tightness testing of underground reservoir |
RU2439517C1 (en) * | 2010-10-01 | 2012-01-10 | Открытое акционерное общество "Газпром" | Method of tightness testing for underground reservoir arranged in soluble rocks through drill well |
RU2458838C1 (en) * | 2011-03-28 | 2012-08-20 | Учреждение Российской академии наук Институт проблем нефти и газа РАН | Method for creating underground gas storage in geological structures filled with gas |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2655090C1 (en) * | 2017-05-22 | 2018-05-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Method for determining gas losses in the operation of underground gas storage facilities |
CN112798196A (en) * | 2019-11-14 | 2021-05-14 | 中国石油天然气股份有限公司 | Method and device for monitoring leakage of underground gas storage |
CN112798196B (en) * | 2019-11-14 | 2022-11-01 | 中国石油天然气股份有限公司 | Method and device for monitoring leakage of underground gas storage |
CN113567315A (en) * | 2020-04-28 | 2021-10-29 | 中国石油化工股份有限公司 | Reservoir rock compression coefficient determination experimental system and method for multiple injection and production processes of gas storage |
CN113567315B (en) * | 2020-04-28 | 2024-05-31 | 中国石油化工股份有限公司 | Reservoir rock compression coefficient measurement experiment system and experiment method for multi-round injection and production process of gas storage |
CN112362475A (en) * | 2020-11-09 | 2021-02-12 | 重庆科技学院 | Evaluation method for trapped sealing ultimate pressure of oil reservoir type gas storage |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11353442B2 (en) | Physical simulation experimental device and method for water invasion and drainage gas recovery in gas reservoirs | |
RU2526434C1 (en) | Determination of underground gas store tightness | |
CN103760082B (en) | Shale layer system tight reservoir crude oil effective movable space determination method and device | |
RU2016134036A (en) | INDICES OF STRUCTURAL DIFFERENCE OF UPPER ZONES OF FILLING THE ORDOVICIAN Limestone AND METHOD FOR DETERMINING THEM | |
CN103226089B (en) | Shale gas permeability determination method | |
CN107831103B (en) | A kind of precision assessment method of pressure pulse decaying gas permeability test device | |
US11287546B2 (en) | Assessment of inaccessible pore volume for polymer flooding | |
CN110687006A (en) | Rock gas content calculation method based on well site analytic experiment | |
CN104594889B (en) | A kind of Accurate Determining oil well remaining oil preserves the devices and methods therefor of position | |
NO20075325L (en) | Method and apparatus for painting two-phase minimum mixing pressure | |
RU2008134796A (en) | METHOD FOR TESTING AND RESEARCHING OIL AND GAS WELLS | |
CN101871344B (en) | Weighing type gas well shaft liquid level position determination method | |
RU2577865C1 (en) | Method of indicating investigation of wells and interwell space | |
CN105067793A (en) | Method for testing acid sensitivity of shale reservoir stratum | |
US3285064A (en) | Method for defining reservoir heterogeneities | |
RU2540716C1 (en) | Leak-tightness determination method for underground gas storage facilities with water drive operation mode | |
CN105003258A (en) | Method for acquiring density framework parameters of methane fluid in high temperature high pressure air layer | |
RU2611131C1 (en) | Method for detection of watering wells and water inflow intervals in gas wells | |
CN104122182A (en) | Method for obtaining effective thickness lower limit of mine reservoir | |
CN109580448A (en) | Starting Pressure Gradient in Low Permeability Reservoir test device and method | |
CN106198347A (en) | Rock seepage rate Auto-Test System and method of testing | |
RU2655090C1 (en) | Method for determining gas losses in the operation of underground gas storage facilities | |
RU2521091C1 (en) | Bubble-point pressure determination method | |
CN103471679B (en) | Method for measuring pore volume of thin pipe model | |
CN104405369A (en) | Novel method for testing seal with tracer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20180517 |