ИССЛЕДОВАНИЕ СКИН-ФАКТОРА ПРИ СТАЦИОНАРНОМ ПРИТОКЕ ГАЗА ПО НЕЛИНЕЙНОМУ ЗАКОНУ ФИЛЬТРАЦИИ

Введение. Производительность скважин газовых и газоконденсатных месторождений, а также подземных хранилищ газа зависит от таких параметров как термодинамические условия, свойства добываемого флюида, способ вскрытия и заканчивания, фильтрационно-емкостные и геометрические характеристики пласта. Для идентификации факторов, влияющих на дебит скважин используют информацию, полученную в результате интерпретации данных систематически проводимых газодинамических исследований. Разработка математических моделей оценки факторов, влияющих на технологический режим работы газовых скважин с последующим формированием перечня скважин-кандидатов для проведения геолого-технических мероприятий, является актуальным направлением повышения производительности подземных хранилищ газа. Материалы и методы исследования. Обработка результатов газодинамических исследований основывается на теоретических положениях фильтрации флюидов в пористой среде по линейному и нелинейному законам. Наиболее достоверно оценить величины численных значений коэффициентов фильтрационных сопротивлений А и В позволяют результаты исследований скважин при установившихся режимах фильтрации. В статье проанализированы причины изменения коэффициентов А и В на примере скважин на подземных хранилищах газа, а также входящих в них основных параметров. Обосновано определение коэффициента вихревых сопротивлений в, входящего в квадратичный член уравнения фильтрации газа по нелинейному закону. Поскольку наибольшее падение давления в продуктивном пласте происходит в непосредственной близости от ствола скважины, то основными факторами, влияющими на фильтрационные сопротивления в призабойной зоне пласта, являются радиус и степень изменения коэффициента проницаемости загрязненной зоны, а также радиус влияния и высота песчано-глинистой пробки. Результаты исследований и их обсуждение. Для идентификации параметров призабойной зоны пласта в работе разработаны математические модели оценки значений скин-факторов для коэффициентов А и В, соответственно характеризующих линейные и вихревые фильтрационные сопротивления при нелинейном законе фильтрации газа. Полученные формулы расчета скин-факторов для случаев наличия загрязнения призабойной зоны пласта или песчано-глинистой пробки дают возможность определить радиус и коэффициент проницаемости загрязненной зоны, а также радиус влияния и высоту песчано-глинистой пробки. Математические модели апробированы на синтетических скважинах подземных хранилищ газа, где смоделированы условия изменение коэффициентов фильтрационных сопротивлений от начальных значений А и В (без скин-факторов) до текущих As и Вв (с учетом скин-факторов). Выводы. В статье представлены методологические основы оценки основных параметров призабойной зоны пласта, влияющих на производительность газовых скважин. Разработанная методология, также может быть использована для оценки уже проведенных мероприятий по повышению производительности газовых скважин.

нелинейный закон фильтрации, коэффициенты фильтрационных сопротивлений, коэффициент вихревых сопротивлений, скин-фактор, радиус и коэффициент проницаемости измененной зоны пласта, радиус влияния и высота песчано-глинистой пробки

1. Васильев В. А., Гунькина Т. А., Ливинцев П. Н., Турская О. Ю. К вопросу диагностики скважин подземных хранилищ газа по результатам анализа коэффициентов фильтрационных сопротивлений // Вестник Северо-Кавказского федерального университета, 2015. № 1(46). С. 14-19.

2. Мулявин С. Ф., Колев Ж. М., Мамчистова Е. И., Насырова А. И. Численное моделирование подземного хранения газа в водоносном наклонном пласте // Наука Инновации. Технологии, 2020. № 4. С. 41-52. DOI 10.37493/23084758.2020.4.4.

3. Гасумов Р. А., Гасумов Э. Р. Особенности цифрового фильтрационного моделирования продуктивных залежей (на примере Кошехабльского месторождения) // Наука. Инновации Технологии, 2021. № 2. С. 7-28. DOI 10 37493/23084758 2021.2.1.

4. Подземная гидромеханика / К. С. Басниев, Н. М. Дмитриев, Р. Д. Каневская, В. М. Максимов. Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2006. 448 с.

5. Васильев В. А., Гришин Д. В., Голод Г. С., Епишов А. П., Гунькина Т. А., Машков В. А. Теория и практика газа в условиях разрушения пласта-коллектора. М : ТПС Принт, 2016. 264 с.

6. Forchheimer, Ph. Wasserbewegung durch Boden // 2 Ver Deutsch. Ing. 45, 1901. 178188.

7. Алиев З. С., Марков Д. А. Идентификация параметров имеющихся скважин при анализе данных в процессе разработки залежи для корректировки проектных показателей // Труды РГУ нефти и газа (НИУ) им. И. М. Губкина. 2017. № 4(289). С. 40-55.

8. Р Газпром 086-2010. Инструкция по комплексным исследованиям газовых и газоконденсатных скважин. М : Газпром экспо, 2011. Ч I. 234 c.

9. Щелкачев В. Н., Лапук Б. Б. Подземная гидромеханика. Москва; Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2001. 736 с.

10. Маскет М. Течение однородных жидкостей в пористой среде. Москва; Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2004. 628 с.

11. Лейбензон Л. С. Движение природных жидкостей и газов в пористой среде. Москва: ОГИЗ, 1947. 244 с.

12. Fancher G. H. Flow of Simple Fluids Though Porous Materials / G. H. Fancher, J.A. Lewis // Ind. Eng. Chem. 25. 1933 1139-47.

13. Firoozabadi A. An Analysis of High Velocity Gas Flow Though Porous Media / A. Firoozabadi, D. L. Katz, J. Pet. Tech. 1979. 211-16.

14. Wong S. W. Effect of liquid saturation on turbulence factors for gas liquid systems. Journ. of Can. Petr. Tech. 1970. 274-278.

15. Li, D. Literature review on correlation of the non-Darcy coefficient / D. Li, T. W. Engler // SPE. 2001. SPE-70015-MS DOI:10.2118/70015-MS.

16. Friedel T. Investigation of non-Darcy flow in tight-gas reservoirs with fractured wells // Torsten Friedel, Hans-Dieter Voigt / Elsevier Journal of Petroleum Science and Engineering 54, 2006 P. 112-128.

17. A F van Everdingen and W Hurst The Application of the Laplace Transformation to Flow Problems in Reservoirs. Trans. AIME, Vol. 186, 1949. P. 305-24.

18. Yildiz, T. Assessment of Total Skin Factor in Perforated Wells / T. Yildiz, 2013. SPE-82249 MS DOI: 10.2118/82249-MS.

19. Erarsian S. Non-Darcy Flow Behavior in Partially Penetrating Gas Wells / S. Erarsian; C. Ayan; W. J. Lee, 1991. SPE-21401-MS DOI: 10 2118/21401-MS.

20. Gomes E. Analytical Expressions for Pseudoskin for Partially Penetrating Wells Under Various Reservoir Conditions / Edmond Gomes, A. K. Ambastha, 1993. SPE-26484-MS DOI: 10.2118/26484-MS.

21. Saidikowski R. M. Numerical Simulations of The Combined Effects of Wellbore Damage And Partial Penetration / Ronald M. Saidikowski, 1973. SPE-8204-MS DOI: 10.2118/8204-MS.

22. M. F. Hawkins, Jr A note on the skin efect Trans AIME, Vol. 207, 1956. P. 356-357.