Symulacja filtracji w celu oceny wskaźników hydrodynamicznych podziemnego magazynowania gazu

Abstract

Celem badań jest opracowanie i przetestowanie modelu matematycznego magazynowania gazu w warstwie wodonośnej ze słabo przepuszczalną międzywarstwą, przy założeniu filtracji płasko-równoległej i osiowo-symetrycznej. W artykule dokonano oceny gazowo-hydrodynamicznych wskaźników eksploatacyjnych podziemnych magazynów gazu w warstwach wodonośnych południowo-wschodniej Ukrainy. Zastosowano kompleksowe podejście polegające na zebraniu, usystematyzowaniu i analizie rzeczywistych danych, dotyczących właściwości filtracyjnych i fizykomechanicznych skał otaczających, wpływających na powstawanie osadów naturalnych i technogenicznych, a także analityczne i numeryczne metody rozwiązywania równań przesunięcia kontaktu gaz-woda w różnych warunkach. Model gazowo-hydrodynamiczny podziemnego magazynowania gazu w niejednorodnej warstwie wodonośnej został uzasadniony w celu obliczenia jego cyklicznej pracy w pokładzie trójwarstwowym z uwzględnieniem przepływów krzyżowych przez słabo przepuszczalną zaporę. Wyniki obliczeń wskazują na istotny wpływ charakterystyk warstwowego środowiska porowatego na kontakt gazu z wodą przez określone pokłady. Nową techniką linearyzującą układ równań różniczkowych do identyfikacji ciśnienia w zbiorniku jest uogólnienie wcześniej stosowanych procedur poprzez wprowadzenie „schematów brzegowych”. Wyniki obliczeń wskazują na istotny wpływ warstwowego środowiska porowatego na kontakt gazu z wodą przez określone pokłady. Uzyskane wyniki mogą być wykorzystane przy dokonywaniu ocen na etapie projektowania magazynów gazu w warstwach wodonośnych.