Геогустинні характеристики пластової системи підземного сховища газу на різних етапах експлуатації (на прикладі Дашавського підземного резервуару)

Abstract

Моніторинг за станом та експлуатацією підземних сховищ газу є важливим елементом ефективного використання газотранспортної системи. Одним із інструментів, який може допомогти у вирішенні питань, пов’язаних із визначенням особливостей будови активної зони та картуванням напрямків простягання високопроникних та застійних зон в межах резервуару є гравітаційний моніторинг. Параметром, на який реагує гравітаційне поле, є зміна густини газонасичених пластів. Наведено аналіз впливу фізико-хімічних чинників на зміну густини пластової системи підземних сховищ газу. Досліджено та проаналізовано геолого-петрофізико-промислові зміни, які відбуваються на різних етапах експлуатації газосховища та вплив цих змін на об’ємну густину породи колектора у поровому просторі якої зберігається газ та породи покришки, що ізолює газонасичений об’єм від розташованих вище пластів. Коротко охарактеризовано механізми цих процесів та наведений розрахунок величини впливу для конкретних пластових умов Дашавського підземного сховища газу. Проведено ранжування чинників в порядку зменшення їх впливу на зміну густини породи – режим експлуатації газосховища, зміна пластового тиску, зміна коефіцієнту пористості, зміна вологонасичення газу та ущільнення порід покришок внаслідок експлуатації газосховища. За результатами аналізу обґрунтовано можливість застосування гравітаційного моніторингу для дистанційного контролю за станом та експлуатацією підземних сховищ газу загалом та Дашавського підземного резервуару зокрема.

Condition and exploitation monitoring of the underground gas storages is an important element for effective gas-transport system utilization. Gravitational monitoring is one of the tools which can help to solve the problem of determining the active zone composition peculiarities and high permeability and stagnation zone direction mapping within the reservoir. Gravitational field reacting parameter is density change of the gas-saturated rocks. Influence of physical and chemical factors on underground gas storage reservoir density change is analyzed in the article. Geological, petrophysical and industrial changes that occur on different gas storage exploitation stages and influence of these changes on reservoir rock bulk density, in the porous space of which natural gas is preserved, as well as their influence onto the cap rock, which isolates gas-saturated volume from overlying rocks, were studied and analyzed. The mechanisms of these processes are briefly characterized and the influence value for Dashavske underground gas storage conditions was calculated and presented. Decreasing order influence of the factors on the rock density change is ranked. These factors are: gas storage exploitation mode, reservoir pressure change, porosity factor change, gas water saturation change, cap rock consolidation as a result of gas storage exploitation. The possibility of gravitational monitoring utilization for distant control of the condition and exploitation of underground gas storages in general and of Dashavske underground reservoir, in particular, was grounded on the basis of the analysis results.