Sposoby uaktualniania charakterystyki wydobywczej odwiertu gazowego przez okresową modyfikację wielkości współczynnika przepływu laminarnego

• Autorzy: Szpunar Tadeusz , Budak Paweł

Identyfikatory

DOI

10.18668/NG.2020.04.03

Warianty tytułu

EN

Periodic updating of the laminar flow coefficient of the gas well deliverability formula

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Rozpoczęcie eksploatacji każdego nowego odwiertu gazowego wymaga wykonania wcześniejszej oceny jego możliwości produkcyjnych, to jest określenia wielkości przypływu gazu do odwiertu przy danej depresji. Jest to podstawą planowania eksploatacji gazu z danego odwiertu. Oceny takiej dokonuje się poprzez przeprowadzenie w odwiertach klasycznych i zmodyfikowanych testów produkcyjnych. Testy produkcyjne wykonywane są również w sytuacjach, gdy zachodzi potrzeba uaktualnienia możliwości wydobywczych złoża lub poszczególnych odwiertów. Wadą tego typu testów jest konieczność przerwania eksploatacji gazu i zamykania odwiertów w celu uzyskania, między innymi, warunków stabilizacji ciśnień, a czas zamknięcia zależy od przepuszczalności złoża i w przypadku złóż o małej przepuszczalności może być długi. Interpretacja testów produkcyjnych oparta jest na teoretycznej zależności określanej mianem tzw. formuły dwuczłonowej. Jeżeli jej współczynniki przepływu laminarnego i turbulentnego (a i b) są znane, to możliwe jest podanie wielkości wydobycia potencjalnego gazu przy danej depresji, czyli zaplanowanie eksploatacji odwiertu. Okresowe uaktualnianie postaci formuły dwuczłonowej wymagane jest zarówno przez przepisy, jak i ze względów technicznych. Niedogodności związane z przeprowadzeniem klasycznych testów produkcyjnych służących do ustalenia charakterystyki wydobywczej odwiertu spowodowały, że opracowano inne metody wykonywania testów produkcyjnych, mające na celu skrócenie czasu pomiarów. W artykule podano sposoby przybliżonego określania współczynnika przepływu laminarnego formuły dwuczłonowej bez potrzeby zamykania odwiertu i pomiaru przebiegu odbudowy ciśnienia w funkcji czasu w celu oceny średniego ciśnienia złożowego. Znajomość współczynnika przepływu laminarnego pozwala na uaktualnienie postaci formuły dwuczłonowej, a na tej podstawie korygowanie przewidywanej wielkości dopływu gazu do odwiertu eksploatacyjnego przy określonej depresji. Zaletą prezentowanych metod jest skrócenie czasu wykonywania testowań, co powinno przynosić wymierne korzyści ekonomiczne poprzez ograniczenie kosztów przestoju odwiertu gazowego. Podano przykłady obliczeniowe dla odwiertów gazowych z krajowego przemysłu naftowego. Otrzymane wyniki obliczeń proponowanymi sposobami są w przybliżeniu zgodne z wynikami uzyskanymi przy użyciu klasycznych testów wielocyklowych. Podano również sposób określania współczynnika przepływu laminarnego i turbulentnego metodą analityczną przy dopuszczeniu różnego od 2 wykładnika formuły dwuczłonowej oraz warunki stosowalności tego sposobu. Zilustrowano to przykładami obliczeń dla odwiertów gazowych z krajowego przemysłu naftowego.

EN

The deliverability of each gas well must be known before the gas production is started which means that the relation between gas flow rate and bottom hole drown down pressure must be known in advance. The classical, isochronal and modified isochronal tests are used for this purpose. All of these tests should be able to calculate the coefficients of deliverability equation but laminar flow coefficient in particular because the turbulent flow coefficient doesn’t change much during well production period. In the paper proposed are techniques for approximate evaluation of laminar flow coefficient without closing the well for pressure build up and for evaluation of the average reservoir pressure. The laminar flow coefficient must be known to evaluate the relation between the gas flow rate and the drown down pressure. Provided are examples of calculation procedure using each of the techniques. Data from domestic gas industry were used to demonstrate usability of proposed methods. Obtained results of calculation of laminar flow coefficients using the proposed techniques are very close to results of the standard multi rate gas well deliverability test. The proposed method for calculation of laminar flow coefficient assumes that the exponent in deliverability formula may be different than two and that the flow rates must be equal to geometric average of the proceeding and the following rate which require to use the flow rate control choke. No such tests are used in industry but among hundreds of test data the authors succeeded to find a dozen or so which accidentally satisfied this requirements. The paper also provides another simple procedures for calculation of laminar flow coefficient which do not require closing the gas well for pressure buildup.

Słowa kluczowe

PL

możliwości produkcyjne; odwiert gazowy; test wielocyklowy; współczynnik przepływu laminarnego; współczynnik przypływu turbulentnego; ciśnienie denne stabilizacji; ustabilizowane natężenie przypływu

EN

gas well deliverability; multi rate gas well test; laminar flow coefficient; turbulent flow coefficient; stabilized down hole pressure; stabilized flow rate

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2020
• Tom: R. 76, nr 4
• Strony: 239--248
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz.

Twórcy

autor

Szpunar Tadeusz

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

autor

Budak Paweł

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

Bibliografia

• Dake L.P., 1978. Fundamentals of Reservoir Engineering. Elsevier, Amsterdam–Oxford–New York.
• Donohue D.A.T., 1990. Gaswell Testing. Theory, Practice and Regulation. IHRDC Publishers, Boston.
• Szpunar T., Budak P., 2007. Uwagi na temat metodyki interpretacji danych wielocyklowego testu przypływu gazu do odwiertu. Nafta-Gaz, 2: 115–124.
• Szpunar T., Budak P., 2008. Weryfikacja zmodyfikowanej metodyki interpretacji wyników wielocyklowych testów odwiertów gazowych na podstawie danych przemysłowych. Nafta-Gaz, 9: 557–564.
• Szpunar T., Budak P., 2015. Analityczno-graficzny sposób interpretacji danych testu przypływu cieczy do rurowego próbnika złoża oraz porównanie wyników z otrzymanymi metodą slug test. Nafta-Gaz, 2: 77–86.
• Szpunar T., Budak P., 2016. A modified concept for carrying and interpretation of multi rate gas well deliverability testing using flow rate control choke. Nafta-Gaz, 1: 15–22. DOI: 10.18668/NG2016.01.02.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).