Москва 2015 « Исследование ПХГ методом схемотехнического моделирования» МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ НЕФТИ И ГАЗА ИМЕНИ И.М.ГУБКИНА Факультет разработки нефтяных и газовых месторождений Кафедра эксплуатации газовых и газоконденсатных месторождений Выполнил: студент группы РГ Гаврильев Владимир

С помощью схемотехнического моделирования ПХГ можно: наглядно и быстро моделировать влияние отдельных участков ПХГ на работу всего объекта в целом; моделировать различные схемы газосборных сетей на ПХГ; по результатам моделирования выбрать оптимальную локальную газосборную сеть; оптимизировать процессы закачки и отбора газа; определить величины перетоков газа между отдельными зонами пласта; установить величины безвозвратных технологических потерь газа. С помощью схемотехнического моделирования ПХГ можно: наглядно и быстро моделировать влияние отдельных участков ПХГ на работу всего объекта в целом; моделировать различные схемы газосборных сетей на ПХГ; по результатам моделирования выбрать оптимальную локальную газосборную сеть; оптимизировать процессы закачки и отбора газа; определить величины перетоков газа между отдельными зонами пласта; установить величины безвозвратных технологических потерь газа. Для чего нужно схемотехническое моделирование ПХГ?

Для построения электрофизической модели ПХГ потребуются следующие документы: структурная карта размещения скважин по площади ПХГ; действующая зональная геолого-технологическая модель ПХГ; данные по внутрипластовым перетокам газа между зонами геолого-технологической модели ПХГ; схема соединений ГРП и ДКС в применяемой локальной газосборной сети. Для построения электрофизической модели ПХГ потребуются следующие документы: структурная карта размещения скважин по площади ПХГ; действующая зональная геолого-технологическая модель ПХГ; данные по внутрипластовым перетокам газа между зонами геолого-технологической модели ПХГ; схема соединений ГРП и ДКС в применяемой локальной газосборной сети. Необходимые исходные данные для построения схемотехнической модели ПХГ

Рисунок 1- Структурная карта размещения скважин по площади ПХГ с выделенными зонами действующей геолого-технологической модели

Таблица 1- Номера скважин в зонах геолого-технологической модели ПХГ зоны Номера скважин Кол-во скважин 177, 78, 111, 79, 4, 112, 113, , 37, 108, 2, 48, 56, 76, 73, , 5, 47, 46, 38, 31, 109, 20, , 102, 104, 45, 105, 103, 32, 160, , 123, 139, 138, 141, 121, 140, 122, 150, 119, , 136, 44, 137, , 118, 14, 42, 50, 58, , , 60, 85, 53, 59, 54, 55, , 94, 68, 93, 67, 84, , 99, 60, 100, 65, 91, 101, , 117, 131, 92, 132, 90, 89, 63, 88, 154, 62, 87, 155, 61, 86, , 96, 95, , 71, 80, 81, 72, 49, 30, 70, , 17, 6, 157, , 124, 8, 125, 126, 153, 147, , 35, 24, 16, 128, 159, 116, 130, , 146, 156, 144, 18, , 30, 5, 20, 31, 15, 21, 32, 7, 22, 33, 23, 34, 17, 24, 35, 28, 25, 36, 26, 37, 19, 27, 42, 3, 11, 9, 2, 41, 8, 39, 40, 38, 1016 Итого Эксплуатационных скважин:112 Наблюдательных скважин:62

Рисунок 2- Гистограммы внутрипластовых перетоков газа между зонами ПХГ в периодах отбора

Рисунок 3- Пример схемы локальной газосборной сети по скважинам ПХГ: – газораспределительные пункты (ГРП); ДКС1 и ДКС2 – дожимные компрессорные станции 1 и 2; МГС – магистральная газораспределительная сеть

Схемотехническая модель любого подземного хранилища газа, созданного на основе выработанного газового месторождения, представляет собой сложную разветвленную электрическую цепь, состоящую из резисторных сопротивлений, конденсаторов электрической ёмкости, переключателей (ключей), источников постоянного (переменного) тока. Схемотехническая модель ПХГ

Рисунок 4- Схемотехническая модель рабочего пласта- коллектора ПХГ

Рисунок 5- Блок цепи схемотехнической модели, моделирующий работу комплекса локальной газосборной сети и геолого- технологических зон пласта

Рисунок 6- Блок цепи схемотехнической модели, моделирующий работу комплекса геолого-технологических зон

Для моделирования процесса отбора на предложенной схемотехнической модели клеммы нужно соединить друг с другом активным сопротивлением и включить (замкнуть) ключи тех геолого- технических зон, из которых планируется делать отбор газа. Наличие множества ключей на схемотехнической модели позволяет исследовать всё многообразие режимов закачки и отбора газа на ПХГ и подобрать оптимальный режим для заданного объёма отбора (или закачки) газа Для моделирования процесса отбора на предложенной схемотехнической модели клеммы нужно соединить друг с другом активным сопротивлением и включить (замкнуть) ключи тех геолого- технических зон, из которых планируется делать отбор газа. Наличие множества ключей на схемотехнической модели позволяет исследовать всё многообразие режимов закачки и отбора газа на ПХГ и подобрать оптимальный режим для заданного объёма отбора (или закачки) газа

Программное обеспечение, поддерживающее схемотехническое моделирование На сегодняшний день для разработки современного радиоэлектронного оборудования существуют специализированные пакеты программ САПР (системы автоматизированного проектирования), в которых автоматически составляются уравнения для данной электронной цепи и производится их математический расчёт. Примерами таких САПР являются профессиональные пакеты разработчиков электронной аппаратуры типа ACCEL, EDA и ORCAD, Electronics Workbench и Micro-Cap. На сегодняшний день для разработки современного радиоэлектронного оборудования существуют специализированные пакеты программ САПР (системы автоматизированного проектирования), в которых автоматически составляются уравнения для данной электронной цепи и производится их математический расчёт. Примерами таких САПР являются профессиональные пакеты разработчиков электронной аппаратуры типа ACCEL, EDA и ORCAD, Electronics Workbench и Micro-Cap.

Программа Micro- Cap 8 позволяет анализировать сложные замкнутые электронные цепи с переменной конфигурацией. Пользователь составляет электрическую цепь непосредственно в удобном графическом редакторе, затем задаёт параметры анализа цепи и изучает графики с данными. Программа автоматически составляет уравнения для данной цепи и производит их математический расчёт. Особенностью пакета Micro-Cap 8 является его способность к математическому моделированию электрических цепей с нелинейными элементами (например, с сопротивлениями, зависящими от температуры и силы тока). Программа Micro- Cap 8 позволяет анализировать сложные замкнутые электронные цепи с переменной конфигурацией. Пользователь составляет электрическую цепь непосредственно в удобном графическом редакторе, затем задаёт параметры анализа цепи и изучает графики с данными. Программа автоматически составляет уравнения для данной цепи и производит их математический расчёт. Особенностью пакета Micro-Cap 8 является его способность к математическому моделированию электрических цепей с нелинейными элементами (например, с сопротивлениями, зависящими от температуры и силы тока). Micro- Cap 8

Учитывая наличие на сегодняшний день мощных и с удобным интерфейсом специализированных пакетов САПР для анализа сложных электронных схем, разработку схемотехнических моделей ПХГ следует считать, на взгляд авторов, как один из обязательных разделов в отчетах авторского надзора за эксплуатацией ПХГ. Схемотехнические модели ПХГ помогут с наименьшими затратами оптимизировать процессы закачки-отбора газа на ПХГ и выбирать оптимальные режимы эксплуатации скважинного фонда ПХГ. Заключение

Спасибо за внимание !!!