Прогнозна модель вертикальних рухів земної поверхні

Abstract

Безпечна та надійна експлуатація підземних сховищ газу (ПСГ) передбачає спостереження за вертикальними переміщеннями земної поверхні газосховиша. Для роботи підземного сховища споруджують газокомпресорну станцію, яка слугує для нагнітання та відбирання газу із пласта-колектора через експлуатаційні свердловини, які с безпосередньо пов’язані з газокомпресором через відповідне технологічне обладнання та газопроводи - шлейфи. Під час вивчення вертикальних рухів земної поверхні підземних сховищ газу постає проблема розроблення моделі прогнозування цих процесів. Прогнозна модель повинна достовірно відтворювати інформацію про стан прогнозного об’єкта. Кількість показників цієї інформації має бути не надто великою, проте з достовірним степенем точності відображати величини процесів та явищ, які нас цікавлять. Методика. Методика грунтується на аналізі результатів геодинамічних процесів на підземних сховищах газу. Для застосування цієї методики потрібне детальне вивчення геодинамічних процесів на ПСГ з метою встановлення загальних закономірностей даних явищ та процесів. Результати. У результаті досліджень встановлено, що рухи земної поверхні та свердловини повністю адекватні фізичним процесам, пов’язаних з технологічною експлуатацією газосховищ. Тобто, під час закачування газу крівля сховища піднімається, а під час відбирання - опускається. Наукова новизна. Виконані детальні дослідження з геодинамічних процесів, які дають змогу виявити основні закономірності вертикальних переміщень земної поверхні залежно від місцерозташування пунктів спостереження, а також від конструкцій цих пунктів. На основі виконаних досліджень розроблено прогнозні моделі переміщення різних точок земної поверхні підземних сховищ газу. Практична значущість. Дослідження дають змогу вирішити проблему використання інженерно-геодезичних даних з метою визначення вертикальних рухів земної поверхні та безпечної експ¬луатації технічного обладнання ПCГ. Безопасная и надежная эксплуатация подземных хранилищ газа (ПСГ) предусматривает наблюдение за вертикальными перемещениями земной поверхности газосховиша. Для работы подземного хранилища сооружают газокомпрессорную станцию, которая служит для нагнетания и отбора газа из пласта- коллектора через эксплуатационные скважины, которые являются непосредственно связанные с газокомпресором через соответствующее технологическое оборудование и газопроводи- шлейфы. В процессе изучения вертикальных движений земной поверхности подземных хранилищ газа возникает проблема разработки модели прогнозирования данных процессов. При этом прогнозная модель должна достоверно воспроизводить информацию о состоянии прогнозного объекта. Количество показателей данной информации должно быть не слишком большой, однако с достоверной степени точности отражать величины процессов и явлений, которые нас интересуют. Методика. Методика основывается на анализе результатов геодинамических процессов на подземных хранилищах газа. Для применения этой методики требуется детальное изучение геодинамических процессов на ПСГ с целью установления общих закономерностей данных явлений и процессов. Результаты. В результате исследований установлено, что движения земной поверхности и скважины полностью адекватные физическим процессам, связанных с технологической эксплуатацией газохранилищ. То есть, при закачке газа кровля хранилища поднимается, а при отборе - опускается. Научная новизна. Выполнены детальные исследования с геодинамических процессов, которые позволяют выявить основные закономерности вертикальных перемещений земной поверхности в зависимости от места расположения пунктов наблюдения, а также от конструкций этих пунктов. На основе выполненных исследований, разработаны прогнозные модели перемещения различных точек земной поверхности подземных хранилищ газа. Практическая значимость. Исследования позволяют решить проблему использования инженерно-геодезических данных с целью определения вертикальных движений земной поверхности и безопасной эксплуатации технического оборудования ПСГ. Safe and reliable exploitation of underground gas storages (UGS) involves monitoring of the vertical displacements of the earth’s surface of gas storage. For the operation of underground storage people construct the gas compressor station, which serves to discharge and sample the gas from the reservoir bed through the exploitation wells, which are directly related to gas-compressor plant through the appropriate technological equipment and gas flow-lines. In the process of studying vertical displacements of the earth’s surface of underground gas storages there is a problem to develop forecasting models of these processes. This forecast model should reliably reproduce information about the state of the forecast object. Number of indicators of this information should not be too big, but with reliable degree of accuracy to display the value of processes and phenomena that interest us. Methodology. The methodology is based on the analysis of geodynamic processes results on underground gas storage facilities. Application of this methodology requires a detailed study of geodynamic processes on the UGS in order to establish common patterns of these phenomena and processes. Results. As a result of researches it was determined that the displacements of the earth’s surface and the borehole are completely adequate to physical processes associated with the technological exploitation of gas storage facilities. That is, when the gas is pumping the storage s roof rises, while taking away - falls. Scientific novelty. Performed detailed researches of geodynamic processes that allow to reveal basic patterns of vertical displacements of the earth’s surface, depending on the location of the observation points, as well as on constructions of these points. On the basis of executed researches are developed forecast models of displacement of different points of the earth’s surface of underground gas storage facilities. The practical significance. Researches can solve the problem of using engineering and geodetic data in order to determine vertical movements of the earth’s surface and safe exploitation of technical equipment of UGS.