Дослідження дифузійних і газодинамічних процесів у ПСГ при фільтрації природного газу і азоту - Автореферат

Захист відбудеться 15 червня 1999 р. о 10.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 20.052.04 при Івано-Франківському державному технічному університеті нафти і газу, м. З дисертацією можна ознайомитись в науково-технічній бібліотеці Івано-Франківського державного технічного університету нафти і газу, 284019, м. В умовах становлення ринкових відносин система газопостачання України має надійно задовольняти попит на газ будь-коли згідно з термінами контрактів, поставляючи споживачам необхідні обсяги природного газу обумовленої якості при визначених тисках в системі газопроводів. Зручні географічні чинники - наявність вироблених газових покладів, які мають сприятливі геолого-промислові характеристики, безпосередньо біля основних експортних газопроводів та біля західного кордону України, зумовили створення найбільшого в Європі Західноукраїнського комплексу підземного зберігання газу, в якому зосереджено понад 70% усієї потужності підземного зберігання газу в Україні. Наукова новизна одержаних результатів роботи полягає в: постановці і реалізації нових задач підвищення економічної ефективності підземного зберігання газу шляхом заміни буферного газу інертним; буферний газ дифузія побудові і реалізації економо-математичної моделі ПСГ з метою визначення оптимального обєму буферного газу з врахуванням режиму відбору активного газу;Загальний активний обєм газу в цих газосховищах в 1990 році склав 10,75 млрд.м3 , з них 7,86 млрд.м3 - для забезпечення обємів експортних постачань (без врахування резерву нерозподіленого активного обєму газу). В результаті, в низькопроникних частинах покладів, утворюються так звані “застійні” зони газосховищ, які не приймають участь в роботі при циклічній експлуатації газосховищ, але які створюють потенційний підпір і які збільшують, в результаті, величину буферного обєму газу. Як показує аналіз кореляційних залежностей найбільший вплив на капіталовкладення і собівартість зберігання газу має обєм буферного газу. Ми пропонуємо використати величину буферного обєму газу для оптимізації режимів експлуатації газосховищ шляхом пошуку мінімуму приведених затрат на створення і експлуатацію ПСГ. Як і слід було чекати, при сталій вартості буферного газу експлуатаційні затрати, як функція обєму буферного газу, мають мінімум, який відповідає оптимальній величині відносного обєму буферного газу.Розвязана важлива народногосподарська задача, яка дозволяє на основі аналізу техніко-економічних параметрів підземних сховищ газу України методами математичної статистики встановити, що при зростанні обєму буферного газу в 5,21 разів капіталовкладення зростають в 4,16 рази, що свідчить про суттєвий вплив обєму буферного газу на економіку підземного зберігання газу. Побудовано математичну модель, що звязує затрати на створення ПСГ з його технологічними параметрами; реалізація моделі методом пошуку екстремуму дозволила встановити, що оптимальний обєм буферного газу з точки зору мінімуму приведених затрат на створення і експлуатацію сховища залежить від ціни буферного газу і коливається в межах 13 - 21 % від повного обєму газу. Проведені експериментальні лабораторні дослідження процесу змішування газів в пористому середовищі показали, що інтенсивність процесу невисока; на основі обробки результатів досліджень одержано емпіричну формулу для визначення ефективного коефіцієнту процесу дифузії газів в пористому середовищі. Аналітичні дослідження процесу дифузії газів в пористому середовищі показали, що довжина зони змішування, визначена з врахуванням експериментально знайденого коефіцієнту ефективної дифузії за один цикл відбору газу не перевищує одного метра, що призведе до утворення суміші з обємом природного газу близько 0,5 млн.м3, яку пропонується використати для опалення шляхом змішування її з природним газом на поверхні. Побудована математична модель і розроблена методика та програмне забезпечення розрахунку переміщення зони контакту газів в процесі відбору активного газу дозволяють прогнозувати час періоду відбору і темп закачки азоту при відомому темпі відбору.

Основний зміст роботи

Розвязана важлива народногосподарська задача, яка дозволяє на основі аналізу техніко-економічних параметрів підземних сховищ газу України методами математичної статистики встановити, що при зростанні обєму буферного газу в 5,21 разів капіталовкладення зростають в 4,16 рази, що свідчить про суттєвий вплив обєму буферного газу на економіку підземного зберігання газу.

Проведено аналіз світового використання інертних газів з метою витіснення вуглеводнів з продуктивних горизонтів. Подана загальна характеристика газових методів збільшення нафтогазоконденсатовіддачі пластів. На базі І-ІІ горизонтів Опарського родовища зроблено техніко-економічне обгрунтування нагнітання інертних газів. В результаті розрахунків одержана величина економічного ефекту, яка становить 21,652 млн.грн.

Побудовано математичну модель, що звязує затрати на створення ПСГ з його технологічними параметрами; реалізація моделі методом пошуку екстремуму дозволила встановити, що оптимальний обєм буферного газу з точки зору мінімуму приведених затрат на створення і експлуатацію сховища залежить від ціни буферного газу і коливається в межах 13 - 21 % від повного обєму газу.

Проведені експериментальні лабораторні дослідження процесу змішування газів в пористому середовищі показали, що інтенсивність процесу невисока; на основі обробки результатів досліджень одержано емпіричну формулу для визначення ефективного коефіцієнту процесу дифузії газів в пористому середовищі.

Аналітичні дослідження процесу дифузії газів в пористому середовищі показали, що довжина зони змішування, визначена з врахуванням експериментально знайденого коефіцієнту ефективної дифузії за один цикл відбору газу не перевищує одного метра, що призведе до утворення суміші з обємом природного газу близько 0,5 млн.м3, яку пропонується використати для опалення шляхом змішування її з природним газом на поверхні.

Побудована математична модель і розроблена методика та програмне забезпечення розрахунку переміщення зони контакту газів в процесі відбору активного газу дозволяють прогнозувати час періоду відбору і темп закачки азоту при відомому темпі відбору.

ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ ДИСЕРТАЦІЙНОЇ РОБОТИ ВИКЛАДЕНІ

Гораль Л.Т. Оптимізація режиму експлуатації підземних газосховищ // Нафтова і газова промисловість. 1997.- №4.- С.29-31.

Гораль Л.Т. Необхідність дослідження витіснення природних газів інертними // Нафтова і газова промисловість. 1996.- №4.- С. 51-52.

Гораль Л.Т. Експериментальні дослідження процесу змішування газів в пористому середовищі // Нафтова і газова промисловість. 1998.- №6.- С. 56.

Гораль Л.Т., Гімер Р.Ф., Андріїшин М.П. Розрахунок коефіцієнта пєзопровідності по картах ізобар // Нафтова і газова промисловість. 1992.- №2.- С.

Гораль Л.Т. Моделювання процесу взаємодії природного і інертного газів при їх сумісній фільтрації // Матеріали науково-практичної конференції “Шляхи підвищення якості підготовки спеціалістів для будівництва систем трубопровідного транспорту” - Івано-Франківськ.- 1998. С.42.

Гораль Л.Т. Кореляційний аналіз впливу параметрів ПСГ на їх економічні показники // Матеріали науково-технічної конференції професорсько-викладацького складу університету нафти і газу - Івано-Франківськ.- 1998.

Гораль Л.Т., Андріїшин М.П. Дослідження процесу взаємодії природного і інертного газів при їх фільтрації в пористому середовищі // Матеріали науково-технічної конференції професорсько-викладацького складу інституту нафти і газу. Івано-Франківськ.- 1994. С.83-84.

Гораль Л.Т., Гимер Р.Ф. Про можливість збільшення газовіддачі виснажених покладів шляхом витіснення димогарними газами // Матеріали науково-методичної конференції “Стан, проблеми і перспективи розвитку нафтогазового комплексу Західного регіону України”, Львів.- 1995. С.96.