Вход
  1. Главная
  2. Журналы
  3. «Газовая промышленность»
  4. Газовая промышленность 6.2023
Газовая Промышленность 6.2023

Научная статья

УДК 622.691.24
(UDK 622.691.24)

Для получения доступа к статьям

Авторизуйтесь
Купить журнал

ПОДЗЕМНОЕ ХРАНЕНИЕ ГАЗА (UNDERGROUND GAS STORAGES)

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ КОНВЕКТИВНО-ДИФФУЗИОННОГО СМЕШЕНИЯ НА ПРОГНОЗИРОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ КОМПОНЕНТНОГО СОСТАВА ДИОКСИДА УГЛЕРОДА И АЗОТА В СМЕСИ С УЧЕТОМ ДАННЫХ ФИЗИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

(ASSESSING THE IMPACT OF CONVECTIVE-DIFFUSION MIXING ON FORECASTING OF THE COMPOSITIONAL BREAKDOWN OF CARBON DIOXIDE AND NITROGEN IN THE MIXTURE WITH DUE ACCOUNT FOR PHYSICAL SIMULATION DATA)

Одна из приоритетных задач, которую требуется решить при подземном хранении газа, заключается в частичном замещении буферного объема природного газа смесью неуглеводородных газов, основным компонентом которой является CO2. При промышленной реализации этой технологии важно достоверно спрогнозировать зону смешения СО2 – СН4 в целях недопущения прорыва диоксида углерода к эксплуатационному фонду скважин.
Представленная статья посвящена моделированию конвективно-диффузионного смешения природного газа, диоксида углерода и азота в целях повышения достоверности прогнозных расчетов по определению компонентного состава образованной зоны смешения. При проведении экспериментальных исследований на керне на выходе из модели пласта определялся компонентный состав газовой смеси. На основании полученных данных конечно-разностным методом вычислялись коэффициенты конвективной диффузии неуглеводородных компонентов.
В ходе поэтапного исследования выявлена чувствительность реагирования зоны смешения на значение коэффициента конвективной диффузии. По результатам физического моделирования были определены коэффициенты конвективной диффузии, характерные для диоксида углерода и азота.

One of the priority issues to be solved in underground gas storage is the partial replacement of the buffer volume of natural gas with a mixture of non-hydrocarbon gases, the main component of which is CO2. Implementation of this technology on industrial scale calls for reliable forecasting of the СО2 – CH4 mixing zone so that to prevent carbon dioxide breakthrough to the operating well stock.
This article describes the simulation of convective-diffusion mixing of natural gas, carbon dioxide, and nitrogen aimed at improvement of reliability of forecast calculations of compositional breakdown in the formed mixing zone. The gas mixture compositional breakdown was analyzed in the course of experimental studies of core samples at the reservoir model outlet.
Based on the obtained data, the convective diffusion ratios of non-hydrocarbon components were calculated by the finitedifference method. In the course of a phased study, the sensitivity level of the mixing zone response to the convective diffusion ratio was measured. Following the physical simulation, it was possible to obtain convective diffusion ratios specific to carbon dioxide and nitrogen.

ДИОКСИД УГЛЕРОДА, АЗОТ, ПХГ, КОНВЕКТИВНО-ДИФФУЗИОННОЕ СМЕШЕНИЕ, КОМПОНЕНТНЫЙ СОСТАВ

CARBON DIOXIDE, NITROGEN, UNDERGROUND GAS STORAGE FACILITY, CONVECTIVE-DIFFUSIION MIXING, COMPOSITIONAL BREAKDOWN

С.А. Хан, к.т.н., ПАО «Газпром» (Санкт-Петербург, Россия), S.Khan@adm.gazprom.ru

В.Г. Дорохин, к.т.н., ООО «Газпром ВНИИГАЗ» (Санкт-Петербург, Россия), V_Dorokhin@vniigaz.gazprom.ru

S.A. Khan, PhD in Engineering, PJSC Gazprom (Saint Petersburg, Russia), S.Khan@adm.gazprom.ru

V.G. Dorokhin, PhD in Engineering, Gazprom VNIIGAZ LLC (Saint Petersburg, Russia), V_Dorokhin@vniigaz.gazprom.ru

Хан С.А. Анализ мировых проектов по захоронению углекислого газа // Георесурсы. 2010. № 4 (36). С. 55–62.

Ghanbari S., AL-Zaabi Y., Pickup G.E., et al. Simulation of CO2 storage in saline aquifers // Chem. Eng. Res. Des. 2006. Vol. 84, No. 9. P. 764–775. DOI: 10.1205/cherd06007.

Хан С.А., Дорохин В.Г., Бондаренко Н.П. Использование особенностей агрегатных состояний двуокиси углерода для замещения части буферного объема подземных хранилищ газа // Газовая промышленность. 2016. № 4 (736). С. 50–54.

CO2 sequestration and valorization / ed. by C.R.V. Morgado, V. Esteves. Rijeka, Croatia: Intech, 2014. 472 p.

Lei H., Zhang Q., Li X. Preliminary numerical modeling of CO2 geological storage in the Huangcaoxia gas reservoir in the Eastern Sichuan Basin, China // Geofluids. 2019. Vol. 2019. Article ID 9545723. DOI: 10.1155/2019/9545723.

Кричлоу Г.Б. Современная разработка нефтяных месторождений – проблемы моделирования / под ред. М.М. Максимова, пер. с англ. Я.И. Тетельбаума. М.: Недра, 1979. 303 с.

Соколов А.Ф., Хан С.А., Троицкий В.М. и др. Экспериментальная оценка параметров вытеснения метана при закачке смеси азота и диоксида углерода в породу пласта-коллектора подземного хранилища газа // Газовая промышленность. 2020. № S4 (808). С. 30–36.

Азиз Х., Сеттари Э. Математическое моделирование пластовых систем / под ред. М.М. Максимова, пер. с англ. А.В. Королева, В.П. Кестнера. М.: Недра, 1982. 407 с.

Максимов В.М. Основы гидродинамики пластовых систем. М.: Недра, 1994. 200 с.

Underground storage of natural gas. Theory and practice / ed. by M.R. Tek. Dordrecht, The Netherlands: Kluwer Academic Publishers, 1988. 458 p.

Khan SA. The analysis of world projects on catching and a burial place of carbonic gas. Georesources [Georesursy]. 2010; 36(4): 55–62. (In Russian)

Ghanbari S, AL-Zaabi Y, Pickup GE, Mackay E, Gozalpour F, Todd AC. Simulation of CO2 storage in saline aquifers. Chem. Eng. Res. Des. 2006; 84(9): 764–775. https://doi.org/10.1205/cherd06007.

Khan SA, Dorokhin VG, Bondarenko NP. How carbon dioxide aggregate state aspects serve to partially replace gas storage buffer volume. Gas Industry [Gazovaya promyshlennost’]. 2016; 736(4): 50–54. (In Russian)

Morgado CRV, Esteves V (eds.). CO2 Sequestration and Valorization. Rijeka, Croatia: Intech; 2014.

Lei H, Zhang Q, Li X. Preliminary numerical modeling of CO2 geological storage in the Huangcaoxia gas reservoir in the Eastern Sichuan Basin, China. Geofluids. 2019; 2019: article ID 9545723. https://doi.org/10.1155/2019/9545723.

Crichlow HB, Maksimov MM (ed.). Modern Reservoir Engineering – A Simulation Approach. Trans Tetelbaum YaI. Moscow: Subsoil [Nedra]; 1979. (In Russian)

Sokolov AF, Khan SA, Troitskiy VM, Vankov VP, Mizin AV, Dorokhin VG, et al. Experimental evaluation of methane replacement parameters when injecting a nitrogen / carbon dioxide mixture into the reservoir rock of an underground gas storage facility. Gas Industry. 2020; 808(S4): 30–36. (In Russian)

Aziz Kh, Settari A, Maksimov MM (ed.). Petroleum Reservoir Simulation. Trans Korolev AV, Kestner VP. Moscow: Subsoil; 1982. (In Russian)

Maksimov VM. Fundamentals of Hydrodynamics of Reservoir Systems. Moscow: Subsoil; 1994. (In Russian)

Tek MR. Underground Storage of Natural Gas. Theory and Practice. Dordrecht, The Netherlands: Kluwer Academic Publishers; 1988.

Назад к журналу
NEFTEGAS.info

Внимание к деталям — от идеи
до воплощения! Только актуальная информация и свежие новости.

О нас

 

 

Контакты

108811, г. Москва, Киевское ш.,
Бизнес-парк «Румянцево», корп. Б,
подъезд 5, офис 506 Б

+7 (495) 240-54-57