Геологические и технико-экономические аспекты проектирования подземных хранилищ газа в пластах-коллекторах
Резюме
Актуальность работы. В статье рассмотрены геологические и технико-экономические вопросы создания подземных хранилищ газа (ПХГ) в геологических структурах, с учётом новых требований к технологическому проектированию подземных резервуаров в пластах-коллекторах, обусловленных фактической неравномерностью их эксплуатации. В работе изучены геологические структуры, где созданы ПХГ, и установлено, что подавляющее большинство созданных объектов приурочено к складчатым ловушкам. Результаты изучения геологических и технико-экономических аспектов важно учитывать при проектировании ПХГ, а также для обеспечения герметичности объекта за счет правильного выбора в геологической структуре комплекса непроницаемых пород (покрышек над продуктивной толщей с наличием контрольного горизонта), позволяющих исключить вертикальную миграцию газа из пластов-коллекторов. Целю исследований является определение требований к выбору геологической структуры при технологическом проектировании ПХГ в пластах-коллекторах (в истощённых месторождениях), позволяющих обеспечить оптимальный вариант работы ПХГ при неравномерности потребления газа с использованием результатов анализа геологических и технико-экономических факторов. Методы исследований включали систематизацию информации и аналитические исследования с использованием промысловой и статистической информации, полученной из различных источников, в том числе из электронных ресурсов. Объектом исследования является геологическая, промысловая, геофизическая, гидродинамическая информация о строении пласта-коллектора, для выбора объекта хранилища в геологической структуре для технологического проектирования ПХГ. Результаты. На основании анализа и обобщения геологической, промысловой, геофизической, гидродинамической информации предложены требования к выбору геологической структуры при технологическом проектировании ПХГ в пластах-коллекторах, позволяющие регламентировать оптимальную и безопасную эксплуатацию залежи в многофункциональных условиях (значительные изменения объёмов отбора-закачки газа, продолжительность периода отбора в условиях неравномерности потребления). Расчёт по матрице вариантов с привлечением балансовой модели, предусматривающий разное соотношение объёмов активного и буферного газа, позволяет оптимизировать процесс выбора приемлемых вариантов проектирования режима работы подземного хранилища по пластовой части.
Литература
Воробьёв А.Е., Малюков В.П., Иванова А.И. Инновационная ресурсовоспроизводящая технология использования подземных хранилищ. // Вестник РУДН. Серия: Инженерные исследования. – 2014. – No 1. – C. 117–131.
Гарайшин А.С., Кантюков Р.Р. Выбор пласта-коллектора для захоронения промышленных стоков Арбузовского. // Георесурсы. – 2017. – Т. 19. No 1. – С. 82–86.
Гасумов Р.А., Гасумов Э.Р. Оценка гидродинамического совершенства системы скважина-пласт, формируемой на этапе вскрытия продуктивного пласта. // Геология и геофизика Юга России. – 2023. – Т. 13. No 4. – С. 108–123.
Гусейнов Т.Н. Характерные проблемы адаптации гидродинамических моделей нефтяных месторождений к истории разработки и возможные пути решения. // Молодёжный научный вестник. – 2018. – Т. 37. No 12. – С. 13–19.
Мендебаев Т.Н., Третьяк А.Я., Смашов Н.Ж., Мохов А.В., Бурцев А.А. Освоение месторождений подземных вод инжекторно-принудительным способом. // Геология и геофизика Юга России. – 2021. – Т. 11. No 3. – С. 160–171.
Михайловский А.А., Лобанова А.Н. Состояние и актуальные направления технологического развития системы ПХГ ПАО «Газпром». // Научный журнал Российского газового общества. – 2023. – Т. 38. No 2. – С. 6–13.
Поварова Л.В., Самарин М.А., Соловьёв М.Д., Саввон Я.В. Оценка экологической опасности при разработке Южно-Черноерковского месторождения. // Булатовские чтения. –2022. – Т. 2. – С. 117–120.
Пономарев О.П. Геоэкологические особенности эксплуатации подземных хранилищ природного газа. // Вестник РГУ им. И. Канта. – 2016. – Вып. 1. – С. 69–77.
Сидорчук Е.А., Добрынина С.А. Геодинамическая природа размещения нефтегазовых месторождений (на примере территории Ставропольского края). // Геология и геофизика Юга России. – 2024. – Т. 14. No 2. – С. 179–194.
Троицкий В.М., Григорьев Б.А., Рассохин С.Г., Соколов А.Ф., Мизин А.В., Ваньков В.П. Физическое моделирование циклов закачки и отбора газа при разработке и эксплуатации ПХГ. Гистерезис фазовых проницаемостей. // Вести газовой науки. – 2019. – Т. 38. No 1. – С. 18–28.
Хан С.А., Костиков С.Л., Сеиенов О.Г., Акчурин И.Д. Разработка и внедрение эффективных технологий при создании эксплуатации Касимовского ПХГ. // Газовая промышленность. – 2015. – Т. 718. No 2. – С. 83–88.
Шиповалов А.Н., Земенков Ю.Д., Торопов С.Ю., Подорожников С.Ю., Земенкова М.Ю., Тырылгин И.В., Павлов В.П. Аспекты технологической надёжности и экономической хранилищ природного газа Западной Сибири. Тюмень: ТИУ, 2022. – 344 с.
Alani O.K., Okechukwu C.A. Analysis of geological and technical condition for creation of underground gas storage in a depleted gas reservoir of Yuzhno-Lugovskoye field in Russia. // Petroleum and Coal. – 2019. – Vol. 61. No. 1. – pp. 10–20.
Brkic V., Zelenika I., Mijic P., Medved I. Underground gas storage process optimisation with respect to reservoir parameters and production equipment. // Energies. – 2021. – Vol. 20. No. 14. – Art. No. 4324. DOI: 10.3390/en14144324.
Ermolaev A., Latipov A., et al. Optimal well placement model for underground gas storages. // In: Proceedings 15 International Conference Management of large-scale system development (MLSD), Moscow, 26-28 September 2022. – 2022. pp. 1–4. DOI: 10.1109/MLSD55143.2022.9934383.
Fyk M.I., Donsky D. Fundamentals of technology R & D design and operation of oil and gas underground storage. National Technical University “Kharkiv Polytechnic Institute”, 2019. –164 p.
Gasumov R.A., Gasumov E.R., Minchenko J.S. Features of the underground storages construction in depleted oil and gas condensate fields. // Notes of the Mining Institute. – 2020. – Vol. 244. – pp. 418–427.
Heinemann N., Alcalde J., Miocic J.M., et al. Enabling large-scale hydrogen storage in porous media – The scientific challenges. // Energy Environmental Science. – 2021. – No. 14. –pp. 853–864. DOI: 10.1039/D0EE03536J.
Maniuk V.M., Dubei N.V., Mykhailiv I.R., Boiko A.P. On the study of geological characteristics of underground gas storage objects. // In: Proceedings of the European Association of Geoscientists & Engineers Source: Geoinformatics: Theoretical and Applied Aspects 2020. – 2020. – Vol. 2020. – pp. 1–5. DOI: 10.3997/2214-4609.2020geo145.
Matos C.R., Carneiro J.F., Silva P.P. Overview of large-scale underground energy storage technologies for integration of renewable energies and criteria for reservoir identification. // Journal of Energy Storage. – 2019. – Vol. 21. – pp. 241–258. DOI: 10.1016/j.est.2018.11.023.
Mu L., Liao X., Yu Q. at al. Study on operation strategy of aquifer underground gas storage using CO2 as cushion gas. // In: Proceedings of the Carbon Management Technology Conference, Houston, TX, USA, 15–18 July 2019. DOI: 10.7122/CMTC-552947-MS.
Karev V., Kovalenko Y. Geomechanical modelling of the stress-strain state in UGS reservoirs during cyclic changes in reservoir pressure and downhole pressure. // Geomechanical Aspects of Operation of Underground Gas Storage. – 2023. – pp. 37–67.
Uliasz-Misiak B., Misiak J. Underground gas storage in saline aquifers: geological aspects. // Energies. – 2024. – Vol. 17. No. 7. – Art. No. 1666. DOI: 10.3390/en17071666.
English
Русский
