Спецвыпуск 3.2026

Краткое сообщение

EDN: WXXEJJ

УДК 622.691.24
(UDK 622.691.24)

Если Вы уже купили журнал

Авторизуйтесь

Или

Купить журнал Купить статью

ПОДЗЕМНОЕ ХРАНЕНИЕ ГАЗА (UNDERGROUND GAS STORAGES)

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ СЛАБОДРЕНИРУЕМОЙ ЗОНЫ ПЛАСТА-КОЛЛЕКТОРА НА ОБЪЕМНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПХГ

(ASSESSMENT OF THE EFFECT OF A POORLY DRAINED ZONE IN A RESERVOIR ON VOLUMETRIC PARAMETERS OF UNDERGROUND GAS STORAGE FACILITY)

Статья посвящена изучению гидродинамических процессов в неоднородном пласте-­коллекторе ПХГ. Исследования в таком важнейшем секторе газовой промышленности, как подземное хранение газа, позволяют повысить точность определения проектных показателей и сохраняют актуальность в настоящее время. На основании накопленного фактического опыта эксплуатации газохранилищ с неоднородным пластом-­коллектором перспективным направлением остается совершенствование подходов к проектированию и выполнению прогнозных расчетов с применением трехмерных гидродинамических симуляторов.
Цель работы – определение теоретической зависимости соотношения активного и буферного объемов газа от фильтрационно-­емкостных свойств пласта-­коллектора при наличии слабодренируемого пласта в его теле. Оценка влияния характеристик позволит наиболее точно определить продолжительность периода прогнозных расчетов на гидродинамической 3D-модели, что снизит погрешность расчета активного и буферного объемов газа в условиях неоднородного пласта. Полученные закономерности могут быть использованы при выборе продолжительности расчетного периода и уточнении объемных показателей при проектировании ПХГ.
Методически оценка влияния фильтрационно-­емкостных свойств пласта на объемные показатели ПХГ основывается на проведении многовариантных расчетов на теоретической гидродинамической 3D-модели.
В результате проведенного исследования получена зависимость соотношения активного и буферного объемов газа от соотношения пористости и проницаемости в двухпластовой системе. Проведена оценка периода насыщения коллекторов с различной проницаемостью. На основании полученных результатов даны рекомендации по длительности периода прогнозных расчетов.

The article covers the study of hydrodynamic processes in a heterogeneous reservoir for underground gas storage facility. Studies focused on such an important sector of gas industry as underground gas storage can be used to improve accuracy of design parameter estimation and remain highly relevant today. Accumulated actual experience in operating gas storage facilities with heterogeneous reservoirs shows that improvement of approaches to design and forecast calculations using three-­dimensional hydrodynamic simulators remains a promising direction.
The objective of this study is to establish a theoretical relationship between the ratio of active to buffer gas volumes and the reservoir’s permeability and porosity with a poorly drained layer within the formation. Assessing the influence of these characteristics will enable a more accurate determination of the forecasting period duration in 3D hydrodynamic models, thereby reducing the error in estimating active and buffer gas volumes in a heterogeneous reservoir. The obtained patterns can be used to select the duration of calculation period and refining volumetric parameters when designing underground gas storage facility.
Methodologically, assessing the impact of the reservoir’s permeability and porosity on the underground gas storage facility volumetric parameters is based on multi-­scenario simulations using a theoretical 3D hydrodynamic model.
As a result of the study, a relationship was obtained between the ratio of active and buffer gas volumes and the porosity and permeability ratios in a dual-formation system. The saturation period of reservoirs with different permeability was assessed. Based on the obtained results, recommendations were made regarding the duration of forecast calculation period.

ПОДЗЕМНОЕ ХРАНИЛИЩЕ ГАЗА (ПХГ), ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ, ПРОНИЦАЕМОСТЬ, ПОРИСТОСТЬ, АКТИВНЫЙ ОБЪЕМ ГАЗА, БУФЕРНЫЙ ОБЪЕМ ГАЗА, ПРОГНОЗНЫЙ РАСЧЕТ

UNDERGROUND GAS STORAGE FACILITY, RESERVOIR SIMULATION MODEL, PERMEABILITY, POROSITY, ACTIVE GAS VOLUME, BUFFER GAS VOLUME, FORECAST CALCULATION

И.А. Орехов, ООО «Газпром ВНИИГАЗ» (Санкт-­Петербург, Россия)

I.A. Orekhov, Gazprom VNIIGAZ LLC (Saint Petersburg, Russia)

Лейбензон Л.С. О режиме нефтяных скважин и подсчете запасов нефтяных месторождений // Нефтяное и сланцевое хозяйство. 1923. № 3. С. 414–423; № 4/5. С. 626–632.

Лейбензон Л.С. Об одном случае изотермического течения вязкого газа в грунте и о дебите газовых скважин // Азербайджанское нефтяное хозяйство. 1923. № 4. С. 109–113; № 5. С. 74–79; № 6/7. С. 52–59; № 11. С. 77–79.

Эфрос Д.А. Исследования фильтрации неоднородных систем. Л.: Гостоптехиздат, 1963. 351 с.

Чарный И.А. Подземная гидрогазодинамика. М.: Гостоптехиздат, 1963. 396 с.

Дубей Н.В. Геолого-­промысловые особенности создания подземных газохранилищ в истощенных газовых месторождениях, связанных с неоднородными коллекторами (на примере ПХГ Прикарпатья): автореф. дис. … канд. геол.-минер. наук. Ивано-­Франковск: Ивано-­Франковский гос. техн. ун-т нефти и газа, 1996. 22 с.

Бузинов С.Н., Егурцов Н.А. Моделирование эксплуатации ПХГ в неоднородных коллекторах // Отделение подземного хранения газа: сб. науч. тр. / отв. ред. С.Н. Бузинов. М.: ВНИИгаз, 1995. С. 122–124.

Бузинов С.Н., Ковалев А.Л. Применение одномерной радиальной и двухмерной профильной моделей двухфазной фильтрации газа и воды для решения задач разработки газовых месторождений и эксплуатации ПХГ // Проблемы математического моделирования процессов газодобычи: сб. науч. тр. / отв. ред. Г.П. Цыбульский. М.: ВНИИгаз, 1997. С. 50–64.

Бузинов С.Н., Хан С.А. Определение фильтрационно-­емкостных свойств пласта по картам изобар // Математическое моделирование в газовой промышленности: сб. науч. тр. / отв. ред. Г.П. Цыбульский. М.: ВНИИгаз, 1989. С. 27–32.

Бузинов С.Н., Хан С.А. Методика определения фильтрационно-­емкостных свойств резконеоднородного пласта подземного газового хранилища // Транспорт и подземное хранение газа. 1991. № 2. С. 6–10.

Хан С.А. К вопросам использования графиков зависимостей пластового давления от объема газа при анализе эксплуатации ПХГ в пористых средах и совершенствования методов оценки потерь газа при эксплуатации ПХГ// Наука и техника в газовой промышленности. 2007. № 1 (28). С. 45–63. EDN: JZBSDN.

Орехов И.А. Оценка влияния масштабирования сетки на точность проведения прогнозных расчетов при 3D-моделировании // Нефть и газ – 2025: сб. тр. 79-й Междунар. молодеж. науч. конф. / сост. И.М. Ванчугов и др. М.: РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, 2025. С. 331–340. EDN: TTBVKD.

Дорохина К.В. Оценка влияния параметров сетки модели с наличием ярко выраженной слоистой неоднородности геологической структуры на зону смешения «природный газ – сверхкритический СО2» // Научный журнал Российского газового общества. 2023. № 2 (38). С. 56–65. DOI: 10.55557/2412-6497-2023-2-56-65. EDN: MMFQBK.

Амшинов Л.М., Ахметов Т.А., Ермолаев А.И. Исследование влияния природных и технологических параметров на эффективность процессов создания и эксплуатации подземных хранилищ газа в низкопроницаемых пластах-­коллекторах // Труды Российского государственного университета нефти и газа имени И.М. Губкина. 2024. № 3 (316). С. 87–97. EDN: ANXLKK.

Зиновьев В.В., Басниев К.С., Будзуляк Б.В. и др. Повышение надежности и безопасности эксплуатации подземных хранилищ газа. М.: Недра-­Бизнесцентр, 2005. 391 с.

Leibenson LS. On the regimen of flow of oil from bore holes and on the estimation of supplies in oil deposits. The Petroleum and Oil-­Shale Industry [Neftyanoe i slantsevoe khozyaystvo]. 1923; (3): 414–423; (4/5): 626–632. (In Russian)

Leibenson LS. On a case of isothermal flow of a viscous gas in soil and on gas well production. Azerbaijan Oil Industry Journal [Azerbaydzhanskoe neftyanoe khozyaystvo]. 1923; (4): 109–113; (5): 74–79; (6/7): 52–59; (11): 77–79. (In Russian)

Efros DA. Studies of Filtration in Heterogeneous Systems. Leningrad: State Scientific and Technical Publishing House of Oil and Mining and Fuel Literature [Gostoptekhizdat]; 1963. (In Russian)

Charny IA. Underground Fluid Dynamics. Moscow: Gostoptekhizdat; 1963. (In Russian)

Dubey NV. Geological and reservoir characteristics of developing underground gas storage facilities in depleted gas fields with heterogeneous reservoirs (a case study of the Precarpathian underground gas storage facilities). PhD thesis. Ivano-­Frankivsk State Technical University of Oil and Gas; 1996. (In Russian)

Buzinov SN, Egurtsov NA. Modeling the operation of underground gas storage facilities in heterogeneous reservoirs. In: Buzinov SN (ed.) Underground Gas Storage Facility Department. Moscow: VNIIgaz; 1995. p. 122–124. (In Russian)

Buzinov SN, Kovalev AL. Application of one-dimensional radial and two-dimensional profile models of two-phase gas-water flow to problems of gas field development and underground gas storage facility operation. In: Tsybulskiy GP (ed.) Problems of Mathematical Modeling of Gas Production Processes. Moscow: VNIIgaz; 1997. p. 50–64. (In Russian)

Buzinov SN, Khan SA. Determination of reservoir’ porosity and permeability using isobar maps. In: Tsybulskiy GP (ed.) Mathematical Modeling in the Gas Industry. Moscow: VNIIgaz; 1989. p. 27–32. (In Russian)

Buzinov SN, Khan SA. Methodology for determining the porosity and permeability of a highly heterogeneous reservoir in an underground gas storage facility. Gas Transportation and Underground Storage [Transport i podzemnoe khranenie gaza]. 1991; (2): 6–10. (In Russian)

Khan SA. On the use of plots showing the dependence of reservoir pressure on gas volume when analyzing the operation of underground gas storage facilities in porous media, and on improving methods for estimating gas losses during their operation. Science and Technology in the Gas Industry [Nauka i tekhnika v gazovoy promyshlennosti]. 2007; 28(1): 45–63. (In Russian)

Orekhov IA. Assessment of the effect of grid scaling on the accuracy of predictive calculations in 3D modeling. In: Vanchugov IM, Norkina PS, Zavrazhnykh EV (eds.) Oil and Gas – 2025: Proceedings of the 79th International Conference of Young Scientists, 21–25 April 2025, Moscow, Russia. Moscow: Gubkin University; 2025. p. 331–340. (In Russian)

Dorokhina KV. Evaluation of the influence of the model grid parameters with the presence of pronounced layered heterogeneity of the geological structure on the mixing zone “natural gas – supercritical CO2”. Scientific Journal of the Russian Gas Society [Nauchnyy zhurnal Rossiyskogo gazovogo obshchestva]. 2023; 38(2): 56–65. https://doi.org/10.55557/2412-6497-2023-2-56-65. (In Russian)

Amshinov LM, Akhmetov TA, Ermolaev AI. Study of the influence of natural and technological parameters on the efficiency of the processes of creation and operation of underground gas storage in low-permeable reservoirs. Proceedings of Gubkin University [Trudy Rossiyskogo gosudarstvennogo universiteta nefti i gaza imeni I.M. Gubkina]. 2024; 316(3): 87–97. (In Russian)

Zinoviev VV, Basniev KS, Budzulyak BV, Ananenkov AG, Aksyutin OE. Improving the Reliability and Safety of Underground Gas Storage Facility Operation. Moscow: Nedra-­Business Center [Nedra-­Biznestsentr]; 2005. (In Russian)

Перевод выполнен Moscow Translation Agency