Характер движения газа по пласту к скважине
Глава IX
ХАРАКТЕР ДВИЖЕНИЯ ГАЗА ПО ПЛАСТУ К СКВАЖИНЕ
До начала эксплоатации газ в пласте стоит неподвижно и имеет статическую инерцию. Эту инерцию при начале эксплоатации газ преодолевает не сразу. Когда скважина вступила в эксплоатацию? она создаёт вокруг себя в пласте понижение давления. Сначала оно возникает только в непосредственной близости от скважины и затем распространяется во все стороны. Это понижение давления не идёт равномерно. Оно идёт ступенями, но ступени имеют малую амплитуду. Малый перепад давления между пластом и скважиной может и не сдвинуть газ с места. Этому мешает, во-первых, инерция неподвижно стоящих газовых масс и, во-вторых, много всяких других препятствий. Вязкость сильно сжатого газа выше его вязкости при атмосферном давлении. Он распределён мелкими порциями в порах, каналах. Есть притяжение между стенками пор и газом. Есть прилипание газа к твёрдому телу. Действует сила сцепления. Существует закон неразрывности газовой струи. Путь газа по пласту к скважине имеет очень извилистую форму. Каждый поворот, сужение, расширение, обтекание угла и т. д. есть «местное сопротивление». Чтобы преодолеть все эти препятствия, нужен увеличенный перепад давления.. Сначала он достигается только у стенок скважины, в особенности если при освоении скважины создаётся большой вакуум сзади поршня, быстро идущего кверху. Сначала в скважину идёт газ, находящийся
очень близко от скважины. Он создаёт перепад давления. Это понижение давления распространяется по пласту не равномерно, а ступенями, так как для вовлечения в движение новых масс газа нужно накапливание понижения давления, и на это требуется время. Пласт отдаёт газ отдельными порциями, и они идут к скважине волнами. Эти порции можно назвать гидравлическими квантами.
Периоды и кванты в атомных излучениях очень малы. Периоды и кванты в волнах газа имеют крупные размеры. К изучению движения газа по пласту к скважине нужно приложить квантовую волновую механику и массово-статистический метод.
Мы видели много нефтяных и газовых фонтанов. Все фонтаны пульсируют, но характер пульсации разный. Если бы газ шёл по пласту не волнами, а равномерно и одинаково, пульсации не было бы.
Неурегулированный газовый фонтан из чисто газового пласта у в котором нет нефти, а пластовая вода находится далеко от скважины, имеет мелкую и частую пульсацию. Периоды и ступени пульсации — малые. Газово-нефтяной фонтан имеет пульсацию большой амплитуды. Иногда газ чередуется с нефтью. То выбрасывается клуб газа, то идёт волна пенистой нефти.
Если замерять последовательно через короткие промежутки времени трубкой Пито дебит газового фонтана в течение начального периода его действия, всё время получаются разные цифры. Сначала дебит ступенями возрастает. Это идут к скважине всё новые и новые волны газа со всё более и более отдалённых расстояний. Затем дебит колеблется около какой-то средней цифры. Он то возрастает, то. уменьшается. Затем дебит ступенями понижается. Это начинается истощение пласта на большой площади.
Если скважина эксплоатируется рационально, с малым процентом отбора, то ввиду большого противодавления на пласт и малого перепада давления по пласту, казалось бы, газ должен итти к скважине спокойно и равномерно и пульсации не должно быть. И, однако, пульсация есть. Об этом говорят показания счётчика, установленного на газопроводе около скважины. Главная часть пульсации поглощается чок-ниппелем или орифайсом. Но и после чок-ниппеля есть малая пульсация даже в том случае, если давление в газопроводе после чок-ниппеля не колеблется от каких-нибудь других причин.
Об этом так говорит J. Diehl149: «Течение газа из скважины в газопровод никогда не бывает постоянным и одинаковым. Оно все время испытывает небольшие колебания». Бумажные круги, снятые с автоматически записывающих счётчиков, всегда имеют волнистые линии записей.
Газовое месторождение как двухфазная система »
Библиотека »
