Диссертация (1172988), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Тем более отдельный угольный пласт часто характеризуется низкойплотностью ресурсов метана, поэтому на каждый продуктивный пласт бурить своюсеткускважинэкономическивышеизложеннойпроблемыубыточно.являетсяОднимизсовместнаявозможныхразработкарешенийнесколькихметаноугольных пластов. Совместная разработка метаноугольных пластов объединение двух и более метаноугольных пластов в единый эксплуатационныйобъект путём одновременного отбора из них пластовых флюидов единой сеткойскважин [104, 105]. Совместная разработка на многопластовых участках способнаснизить инвестиционные затраты, повысить продуктивность скважины и сократитьпериод разработки.Выделение метаноугольных пластов для их совместной разработки являетсясложной комплексной проблемой.
В один эксплуатационный объект выделяютпродуктивныепластысблизкимиколлекторскимисвойствами(особеннопроницаемостью) [105], составом и свойствами пластовых флюидов, с близким79значением градиента давления и сходными механическими и сорбционнымисвойствами угольной породы.Правильное объединение пластов при совместной разработке приводит кравномерному распространению депрессионной воронки пластового давления иодновременной десорбции метана по всему разрезу разных продуктивных пластов.Резкое различие физико-геологических характеристик пластов приводит к снижениюэффективности совместной разработки.
Например, дебит скважины по газу присовместной разработке трех угольных пластов на метаноугольном месторожденииZhina Китая даже меньше, чем дебит скважины, которая пробурена на одинпродуктивный пласт на этом же месторождении [106]. С 2006 года проводилось многоисследований по изучению совместной разработки в бассейне Qinshui на участкахPanzhuang, Fanzhuang, Chengzhuang и др., однако эффективность ее применениянеоднозначна [107]. Поэтому необходимо обосновать осуществимость совместнойразработки угольных пластов S и SW на исследуемом участке на основе анализаприведенных ниже параметров, которые могут в значительной степени влиять науспешность выполнения совместной разработки.Градиент давленияДавление является мерой пластовой энергии. Когда градиенты давления в разныхпластах сильно отличаются, при совместной разработке возможны перетокипластовых флюидов из пластов с большим градиентом давления в пласты с меньшимградиентом давления.
Такие перетоки флюидов, с одной стороны, препятствуютснижению давления и десорбции метана в пластах с меньшим давлением, с другой,способствуют миграции угольной крошки в пластах с большим градиентом давления.Некоторые авторы считают [108-110], что перетоки пластовых флюидов возможнытогда, когда различие давления в разных пластах больше 1,2 МПа.На исследуемом участке QD давление в пласте SW немного больше давления впласте S, и оба пласта относятся к пластам с аномально низким пластовым давлением.По данным испытания в шести параметрических скважинах на этом участке градиентдавления в пласте S в среднем составляет 0,723 МПа/100 м; в пласте SW - 0,753МПа/100 м. Градиенты давления в пластах S и SW немного отличаются, разность80градиента давления составляет только 0,03 МПа/100 м, и различие давления в пластахнамного меньше 1,2 МПа.Критическое давление десорбцииКритическое давление десорбции - давление, при котором метан начинаетдесорбироваться из угля по мере обезвоживания.
При совместной разработкенеобходимо учитывать сорбционныесвойстваугольной породы в разныхпродуктивных пластах. В случае резкого различия критического давления десорбциипри совместной разработке снижение пластового давления и десорбция метанасначала происходят в небольшой периферийной зоне вокруг скважины в угольныхпластах с большим критическим давлением десорбции, в результате чего происходитсмыкание трещин и уменьшается проницаемость в этой зоне из-за интенсивногопадения порового давления в системе кливажей.
Вследствие этого затрудняютсяпроцесс обезвоживания и расширение воронок депрессии давления, и площадьдесорбции метана ограничена, что в конечном итоге приводит к ухудшениюрезультатов совместной разработки. Некоторые авторы считают [108, 110, 111], чтопри различии критического давления десорбции меньше 1,0 МПа десорбция метанаодновременно происходит по всему разрезу разных продуктивных пластов.На основе анализа данных из параметрических скважин на участке QD мнойвычислены средние значения критического давления десорбции для пластов S и SW.Среднее критическое давление десорбции для пластов S и SW составляет 2,360 и 2,811МПа, соответственно, разница составляет 0,451 МПа и гораздо меньше 1,0 МПа.ПроницаемостьПроницаемость угольных пластов в значительной степени определяет скоростьрасширения воронок депрессии давления.
Если значения проницаемости разныхпластов сильно отличаются, то в разных пластах скорости распространениядепрессионной воронки давления также сильно отличаются, что приводит к отсрочкеили отсутствию десорбции и добычи метана из одного или больше пластов.Проницаемость на участке QD равномерно распределяется по площади.Проницаемость пласта S в среднем составляет 1,470 мД, проницаемость пласта SW 1,165 мД.
Хотя проницаемость пласта SW чуть меньше, чем проницаемость пласта S,81оба пласта имеют одинаковый порядок величины проницаемости, поэтомусовместная разработка подходит для добычи МУП на участке QD.Темп добычи пластовой водыДля совместной разработки желательно иметь сходные темпы добычи пластовойводы из всех продуктивных пластов. Сильное отличие в темпах обезвоживанияразных пластов приводит к миграции угольной крошки. Согласно данным по добычеМУП на соседних участках бассейна Qinshui, максимальный темп добычи пластовойводы из пласта S составляет 6,43 м³/сут, и средний темп добычи воды в периодстабильной добычи метана составляет 0,93 м³/сут; максимальный темп добычи водыиз пласта SW составляет 12,67 м³/сут, и темп добычи воды в период стабильнойдобычи метана - 1,17 м³/сут.
Так как различие между темпами добычи воды из разныхпластов незначительно, вероятность успешного применения совместной разработкиугольных пластов S и SW очень высока.Физико-механические свойства углей и вмещающих породПри анализе осуществимости совместной разработки физико-механическиесвойства углей и вмещающих пород главным образом влияют на эффективностьпроведения ГРП. Если механические свойства углей сильно отличаются от свойстввмещающих пород, а кровля и подошва угольных пластов обладают большойустойчивой мощностью, то трещины разрыва ограничены в пределах продуктивныхпластов и не проникают во вмещающие породы.
По данным шести параметрическихскважин толщина кровель и подошв целевых угольных пластов на участке QDколеблется от 3,95 м до 9,0 м. Значения упругих и прочностных характеристик углей(модуль упругости, коэффициент Пуассона, прочность на сжатие и на растяжение)намного отличаются от вмещающих пород.Кроме того, осуществимость совместной разработки для добычи МУП вбассейне Qinshui доказана полевыми и производственными опытами добычи МУП нанескольких участках этого бассейна.
Например, начиная с 2005 года на участкеPanzhuang, который находится на расстоянии примерно 40 км от рассматриваемогоучастка,былипроведеныкомплексныеиспытаниясовместнойразработкиметаноугольных пластов, и бурили 15-30 скважин каждый год.
К настоящему времени82на участке Panzhuang имеются всего 336 скважин, в которых проводится совместнаяразработка метаноугольных пластов, и среди них 293 скважины перешли в периодстабильной добычи метана [112]. Таким образом, на основании вышеизложенного,можно сделать вывод о том, что целесообразно применять совместную разработку длядобычи МУП на участке QD.2.9Определение исходных условий трехмерной гидродинамической моделиГеолого-гидродинамическое моделирование является неотъемлемой частью прианализе и проектировании разработки месторождений углеводородного сырья [113].Моделирование разработки месторождений нетрадиционных углеводородов гораздосложнее по сравнению с традиционными, что в значительной степени связано сосложностью строения продуктивных пластов, технологиями бурения и заканчиванияскважин,имеханизмомдобычи.Каждоенетрадиционноенефтегазовоеместорождение нуждается в индивидуальном подходе, зависящем от уникальныхгеолого-геофизических условий месторождений.
Несмотря на то, что численноематематическое моделирование требует больших временных затрат и трудаспециалистов, при наличии достаточного объема исходных данных оно служитосновой и руководством для оценки геологических запасов углеводородов,обоснования бурения и заканчивания скважин, составления планов разработки,прогноза динамики добычи, а также для оценки экономической эффективностипредлагаемых геолого-технологических мероприятий.Для проведения численного моделирования требуются значительный объеминформации о продуктивных пластах и большое время на подготовительные работы[114].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
