Zastosowanie sondy areometrycznej do pomiaru przepuszczalności in situ za pomocą sprężonego gazu

Transkrypt

1 NAFTA-GAZ, ROK LXXIII, Nr / 7 DOI:.8668/NG.7..4 Tadeusz Szunar, Paweł Buda Instytut Nafty i Gazu Państwowy Instytut Badawczy Zastosowanie sondy areometrycznej do omiaru rzeuszczaości in situ za omocą srężonego gazu W artyule odano sosób oreślania rzeuszczaości in situ oraz sin effect ośrodów orowatych w otworach ionowych i oziomych rzy omocy tzw. sondy areometrycznej i srężonego gazu. Sonda areometryczna sonstruowana została w Głównym Instytucie Górnictwa w Katowicach i atuaie wyorzystywana jest do omiaru szczelinowatości węgli. Wyazano możliwość wyorzystania tego urządzenia do omiaru rzeuszczaości i sin effect. Podano model matematyczny, tóry to umożliwia, oraz rzerowadzono rzyładowe obliczenia dla danych zebranych w jednej z olsich oalń węgla. Słowa luczowe: rzeuszczaość, sin effect, ośrode orowaty, test hydrodynamiczny, oziomy/ionowy odwiert drenażowy. Evaluation of in situ ermeability of orous rocs using comressed gas The aer resents a rocedure for the evaluation of in situ ermeability and sin effect of orous rocs in vertical and horizontal wells, using areometric robe and ressurized gas. A mathematical model is rovided, which shows that the measured values of logarithm of dimensionless ressure versus time should lot along the straight line in a vertical coordinate system. Provided are exemlary calculations of ermeability and sin of coal seams in horizontal drainage wells using comressed air. The calculations were done using real world data collected from a Polish coal mine. Key words: ermeability, sin effect, orous roc, hydrodynamic test, horizontal/vertical drainage well. Wrowadzenie W rzyadu otworów ionowych lub oziomych wierconych w warstwach rodutywnych omiędzy oszczegóymi oziomami oai (n. oai węgla lub miedzi) istnieje możliwość szybiego oreślenia rzeuszczaości i sin effect udostęnianych warstw rzy użyciu gazu (owietrza lub azotu). Przeuszczaość jest bardzo ważnym arametrem warstwy orowatej, gdyż umożliwia ocenę możliwości rzeływu rzez nią mediów. W rzyadu warstw węgla znajomość rzeuszczaości ozwala na ocenę celowości odmetanowania za omocą otworów wiertniczych wierconych z owierzchni lub ocenę zagrożenia metanowego, ewentuaie oreślenie celowości rac nad ozysiwaniem metanu z węgla oraz celowości wyonywania zabiegów szczelinowania. Przedstawiona w niniejszym artyule aaratura oracowana w Głównym Instytucie Górnictwa w Katowicach, atuaie używana do oceny szczelinowatości górotworu, może być wyorzystana do oreślania rzeuszczaości wszystich warstw orowatych. W oaiach węgla do oreślania rzeuszczaości w oczątowej fazie o udostęnieniu oładu, gdy nasycony jest on w rocentach wodą, do oceny rzeuszczaości warstw udostęnionych otworami ionowymi wyorzystywana jest owszechnie znana metoda slug testu, tóra olega na sowodowaniu zaburzenia ciśnienia w złożu rzez odomowanie lub wlanie do otworu udostęniającego to złoże orcji wody i omiarze reacji złoża (omiar ciśnienia na oziomie złoża w funcji czasu). Jest to metoda zalecana rzez SMRI (Solution Mining Research Institute) oraz wiele innych instytucji z uwagi na rostotę wyonania i niewieli oszt. Dane otrzebne do interretacji slug testu można również interretować rzy użyciu metody oracowanej w INiG PIB. Załad Inżynierii Naftowej INiG PIB 935

2 NAFTA-GAZ dysonuje autorsim rogramem omuterowym do interretacji tych danych obydwiema metodami. Do oreślania rzeuszczaości ośrodów orowatych w oaiach odziemnych można wyorzystać ratycznie wszystie metody interretacji testów otworowych stosowane w rzemyśle naftowym, z tym że realizacja tych testów w warunach oaianych jest uciążliwa i nieratyczna. Autorzy oubliowali ostatnio artyuł [9], w tórym zaroonowali metodę oreślania rzeuszczaości in situ oraz sin effect w drenażowych otworach oziomych. Metoda ta olega na zatłaczaniu do taiego otworu wody ze stałym wydatiem i omiarze rzebiegu narastania ciśnienia w otworze w funcji czasu. W modelu założono rzeływ sferyczny (trójwymiarowy) oraz jednofazowy, a zatem metoda może być wyorzystywana jedynie w fazie oczątowej odgazowania, gdy warstwa jest całowicie nasycona wodą. Metoda ta została srawdzona jedynie na bardzo ograniczonej liczbie danych, tóre oubliowano w literaturze technicznej. Każda z metod oreślania rzeuszczaości in situ wymagająca wyonania testów hydrodynamicznych naotya w warunach oaianych na trudności w związu ze szczułością miejsca, rzeisami górniczymi, oniecznością zainstalowania aaratury omiarowej, otrzebą uzysania odowiednich ozwoleń it. Z drugiej strony obieranie w oaiach róbe sały i omiar rzeuszczaości na owierzchni w warunach laboratoryjnych daje w efecie wynii nieewne, gdyż omiary wyonywane są na róbce odrężonej (nieoddanej ciśnieniu nadładu), tórej arametry mogły ulec zmianie odczas transortu w wyniu uwoienia nagromadzonego gazu, zwłoi czasowej it. W niniejszym artyule odano tanią i oryginaą metodę oreślania rzeuszczaości ośroda orowatego w warunach oaianych z wyorzystaniem urządzenia istniejącego i będącego w osiadaniu GIG w Katowicach. Słada się ono ze zbiornia ciśnieniowego, srężari z systemem zaworów oraz sondy z dwoma aerami uruchamianymi (omowanymi) srężonym owietrzem, tóre ozwalają na uszczeienie wybranego odcina otworu. Urządzenie to wyorzystywane jest atuaie do oceny szczelinowatości węgli. Pomiary szczelinowatości olegają na szybim odniesieniu ciśnienia w odizolowanym odcinu otworu do ciśnienia i rejestracji czasu, o tórym ciśnienie to sadnie do ewnego ciśnienia. Znajomość tego czasu ozwala na oreślenie rzy omocy wzorów emirycznych nastęujących wielości [5]: owierzchni sęań na obocznicy odizolowanego odcina [mm ], wsaźnia szczelinowatości, tj. stosunu owierzchni sęań do owierzchni obocznicy odizolowanego odcina [%], sumarycznej rozwartości szczelin [mm]. Szczegółowy ois urządzenia, sosób wyonywania omiarów oraz interretacji wyniów, ja również rzyłady interretacji odano w literaturze [5]. Urządzenia, o tórym mowa, nie wyorzystywano do obliczania rzeuszczaości, onieważ bra jest sosobu owiązania wyniów omiarów z rzeuszczaością ośroda orowatego (bra odowiedniego modelu matematycznego). Niniejszy artyuł rzedstawia model matematyczny ozwalający na oreślenie rzeuszczaości ośroda orowatego w otworze ionowym lub oziomym oraz sin effect związanego z wyonaniem taiego otworu. Test umożliwiający oreślenie rzeuszczaości olega na nagłym odniesieniu ciśnienia w odizolowanym odcinu otworu do wielości rzez dorowadzenie srężonego gazu oraz na omiarze sadu tego ciśnienia w funcji czasu. Model matematyczny Rozatrujemy sytuację rzestawioną oglądowo na rysunu. Model oarty jest na wyniach racy [7]. Bezośrednie wyorzystanie modelu odanego w literaturze [7, 8], sonstruowanego ierwotnie do oisu rzebiegu oadania/ odnoszenia lustra cieczy w otworze ionowym o wlaniu/odomowaniu orcji cieczy, do interretacji rzebiegu sadu ciśnienia gazu w odizolowanym odcinu otworu nie jest możliwe. Model wymagał istotnych modyfiacji i dlatego zostanie rzedstawiony w dalszej części artyułu w całości. Urządzenie omiarowe słada się ze zbiornia ciśnieniowego () o ojemności V oraz sondy właściwej () w ostaci rury, na tórej zainstalowane są aery uszczeiające (3) uruchamiane ciśnieniem gazu ze zbiornia (), dorowadzanego osobnymi rzewodami ciśnieniowymi (4), rzez otwarcie zaworu (5) [5]. Odcine sondy omiędzy aerami jest erforowany w celu umożliwienia wniania gazu do ośroda orowatego. Po wrowadzeniu sondy do otworu, zaięciu aerów i zamnięciu zaworu (5) ciśnienie gazu w zbiorniu () obniża się rzez rótotrwałe otwarcie zaworu uustowego (6) do ciśnienia, a nastęnie rzez otwarcie zaworu głównego (7) na zbiorniu ciśnieniowym () gaz od tym ciśnieniem odawany jest do odizolowanego rzez aery odcina otworu o długości h, sąd rzez otwory erforacyjne (8) wływa do ośroda orowatego. Ciśnienie w zbiorniu mierzone jest za omocą manometru z rejestracją (9). Otwarcie zaworu (7) na zbiorniu ciśnieniowym () owoduje nagły wzrost ciśnienia w izolowanym odcinu otworu 936 Nafta-Gaz, nr /7

3 artyuły gdzie: a, a stałe, J r, Y r funcje Bessela ierwszego i dru- giego rodzaju, rzędu zerowego, r romień otworu, ϕ orowatość sały, μ leość, c ściśliwość sały, rzeuszczaość. Dla sotyanych w ratyce wielości r, ϕ, μ, c, wyrażenie r jest bardzo małe, a dla małych wartości argumentu w wyrażeniu (5) funcja Y ma znaczenie dominujące (zauważmy, że J () = ), a zatem rzyjmujemy w (5) a = i odstawiając (5) do () otrzymamy: Rys.. Poglądowy schemat urządzenia do wyonania testu do oziomu, tóre nastęnie obniża się w wyniu wniania gazu do ośroda orowatego aż do ierwotnego ciśnienia złożowego, co teoretycznie nastęuje o czasie niesończenie długim. Załadamy radiay charater rzeływu gazu w złożu. Przyjmujemy, że szybość zmiany ciśnienia jest roorcjonaa do różnicy omiędzy atuaą wielością ciśnienia a ciśnieniem, do tórego dąży ciśnienie (r, t) dla t, czyli: sąd mamy: = E t gdzie C nie zależy od t. [ ( r, t) ]; E > () (r, t) = + C e E () Załadamy onadto, że ciśnienie złożowe sełnia równanie tyu dyfuzji czyli C (r) sełnia równanie: Sąd: C φμc + = t r r t r φμc ' ( r) + C ( r) + EC ( r) '' = ( r) = a + J r ay r (3) (4) C (5), (6) ( r t) = + a Y r e Stałą a można wyznaczyć z warunu, że w chwili oczątowej dla t = ciśnienie na ścianie otworu dla r = r równe jest, a zatem: i równanie (6) będzie miało ostać: a = (7) Y r r t = + Y r ce Y φμ r (, ) e (8) Dla małych wartości r funcję Y r można arosymować wyrażeniem: = r Y r (9) π Podstawiając zależność (9) do równania (8), otrzymamy: r ce r t φμ (, ) = + e r ce () φμ Ponieważ rawo Darcy ego funcjonuje w całym ośrodu orowatym, zatem na ścianie otworu dla r = r : ( r, t) v( r, t) = () μ r a różniczując () i odstawiając do (), otrzymamy dla r = r : Nafta-Gaz, nr /7 937

4 NAFTA-GAZ v( r, t) = μ r e r () ( ) π h a u = = (9) μe( V V ) r + Z drugiej strony dla sytuacji oazanej na rysunu możemy sformułować nastęujący bilans masy gazu: masa gazu, tórej ubyło w uładzie: zbiorni ciśnieniowy + odizolowany aerami odcine otworu w wyniu sadu ciśnienia o wielość d = masie gazu, tóra wyłynęła w czasie dt rzez obocznicę izolowanego odcina otworu do ośroda orowatego: dρ + g (3) d g ( V V ) d = π r h v( r, t) dt ρ gdzie: m ρ g = gęstość gazu, RT m masa molowa gazu, ciśnienie, V ojemność zbiornia gazu, V ojemność izolowanego odcina otworu, R stała gazowa, T temeratura. Otrzymamy z (3): ( ) d e ( V + V ) = π h dt (4) μ r ce φμ Zgodnie z założeniami mamy: dla t = (r, ) = dla t (r, ) = a zatem: ( V + V ) d = π h μ r ( ) e Otrzymamy z równania (5) o rzeształceniach: r = π h μe V ( ) ( + V ) Wyrażenie (6) można zaisać w ostaci: e u = a u dt (5) (6) (7) Wyrażenie (7) można zaisać w ostaci: ue u = a () Krzywa y = ue u osiąga estremum w uncie u = gdyż: oraz: dy du u= = e u ( u) = () yu = = () e Poglądowy wyres funcji y(u) oazano na rysunu. Rys.. Poglądowy wyres funcji y(u) Ja widać na rysunu : dla a > równanie () nie ma ierwiastów, e dla a = równanie () ma jeden ierwiaste u = ½, e dla a < równanie () ma dwa ierwiasti, e rzy czym dla a < ierwszy ierwiaste u * równania () e leży w rzedziale (, /). W zaresie wielości sotyanych w ratyce a jest bardzo małe, a zatem równanie () ma dwa ierwiasti, rzy czym ierwszy z nich u * z rzedziału (, /) należy odrzucić, gdyż oreślana na odstawie (9) wartość wyrażenia r gdzie: Vφc a = ( ) ( V + V ) (8) jest zbyt duża, aby uzasadniona była arosymacja (9). Drugi z ierwiastów u obliczany jest metodą iteracyjną w sosób oazany w rozdziale oświęconym rzyładom ratycznym. Znając u, otrzymamy z (9): 938 Nafta-Gaz, nr /7

5 artyuły oraz ja wynia z (): ( r, t) π h ( ) t = D = = μ( V + V ) u (4) gdzie D ciśnienie bezwymiarowe. Z równania (4) wynia, że zaznaczając w rostoątnym uładzie wsółrzędnych unty omiarowe D, t uładać się one owinny wzdłuż linii rostej o nachyleniu E, sąd możemy obliczyć rzeuszczaość. Proces wiercenia owoduje owstanie woół otworu strefy o rzeuszczaości zmienionej względem reszty ośroda orowatego. W strefie tej rzeuszczaość może być wielorotnie wyższa w wyniu owstania sieci szczelin lub niższa od rzeuszczaości reszty złoża w wyniu oddziaływania łuczi, rzytyania systemu orów rzez cząsteczi fazy stałej it. Jeżeli rzebieg sadu ciśnienia o dorowadzeniu do otworu srężonego gazu różni się od wielości rzewidzianej rzez model, to fat ten rzyisujemy istnieniu woół otworu strefy o rzeuszczaości odmiennej od rzeuszczaości reszty złoża. W inżynierii złożowej zjawiso to nosi nazwę sin effect. Obowiązują w tym rzyadu zależności: oraz: E = μ π h( ) ( V + V ) u (3) teoret = omierz + Δ sin (5) def QμS Δ sin = (6) πh Uwzględniając, że Q = πr hv(r, t) oraz zależności (), (9), (3) i (4) w (6) otrzymamy, biorąc od uwagę (5): ( r, t) = μ π h( ) t ( V + V ) S + + (7) * u u = D * lub w jednostach stosowanych w inżynierii złożowej: log D =, 6 S + log + u [md] h[m] μ[cp] ( ) ( V + V ) [MPa] t[s] + 3 [m ]log u (8) W ubliacji [8] wsazano na odstawie licznych rzyładów rzemysłowych, że na wyresie zależności log D vs. t wyróżnić można dwa odcini rostoliniowe rzedzielone rzywą odowiadającą oresowi rzejściowemu, rzy czym ierwszy odcine rostoliniowy dla rótich czasów rerezentuje rzeuszczaość strefy rzyodwiertowej, natomiast drugi rzeuszczaość dalej zalegających artii złoża. Uzasadnienie taiego zachowania funcji log D vs. t znaleźć można w literaturze [3, 6, 8]. Przedstawiony w artyule [8] model umożliwia oreślenie: rzeuszczaości strefy rzyodwiertowej, rzeuszczaości dalej zalegających artii złoża, wielości sin effect, głęboości uszodzenia/orawy rzeuszczaości woół otworu, co zademonstrowano na rzyładach rzemysłowych. Przyłady ratyczne zastosowania oracowanej metody Z untu widzenia możliwości esloatacji mediów z ośrodów orowatych rzeuszczaość jest arametrem odstawowym. W rzyadu oalń węgla znajomość rzeuszczaości węgli ozwala oszacować objętości metanu, tóre można ozysać metodami otworowymi, ocenić efety ewentuaej stymulacji lub oszacować objętość metanu wydzielającego się z udostęnionych ścianami oładów węgla na dole oai i w owiązaniu z innymi czynniami stoień zagrożenia metanowego. Innym zagrożeniem w oaiach miedzi jest wystęowanie w górotworze uste wyełnionych gazem od wysoim ciśnieniem, tóre są rzyczyną tzw. wyrzutów masy saej w rzyadu rowadzenia rac w obliżu taich miejsc, co wiąże się z zagrożeniem dla ludzi. Oczywistym jest, że wysoie ciśnienie gazu, tóre stwierdza się w taiej ustce wymaga wystęowania woół niej sał o rańcowo nisiej rzeuszczaości (ratycznie zerowej). Wydaje się, że odcinowy omiar rzeuszczaości w rozoznawczych otworach wyrzedzających i stwierdzenie narastającego sadu rzeuszczaości w olejnych odcinach omiarowych może być czynniiem redycyjnym wystęowania taich uste. W ubliacji [5] odano szereg rzyładów omiarów wyonanych sondą areometryczną. Badania rzerowadzono w otworach o średnicy 43 mm odcinami o długości,5 m. Po naełnieniu zbiornia ciśnieniowego srężonym owietrzem o ciśnieniu,45 MPa wrowadzono sondę do otworu, regulując ołożenie zestawu aerów za omocą szeregu ołączonych ze sobą żerdzi sondy. Po zaięciu aerów rzez dorowadzenie do nich ciśnienia,45 MPa obniżono ciśnienie w zbiorniu do,4 MPa i dorowadzono owietrze o tym ciśnieniu do izolowanego odcina otworu. Ja odano w ierwszej części artyułu omierzony czas sadu Nafta-Gaz, nr /7 939

6 NAFTA-GAZ ciśnienia w zbiorniu od,4 do,5 MPa osłużył, na odstawie odowiednich wzorów emirycznych, do obliczenia: sumarycznej owierzchni szczelin na obocznicy odizolowanego odcina [mm ], wsaźnia szczelinowatości, tj. stosunu owierzchni szczelin do ola owierzchni obocznicy odizolowanego odcina omiarowego [%], sumarycznej rozwartości szczelin [mm]. Przerowadzone badania nie ozwoliły na oreślenie rzeuszczaości węgli, onieważ bra jest zależności wiążącej omierzony czas sadu ciśnienia w zbiorniu tóry w sosób oczywisty zależy od rzeuszczaości z tą wielością. Wydaje się, że rzedstawiona w artyule metoda może wyełnić tę luę. Z wyrowadzonego równania (4) wynia, że unty omiarowe o wsółrzędnych D, t uładają się wzdłuż linii rostej, tórej nachylenie ozwala na obliczenie rzeuszczaości. W literaturze [8, 9] wyazano, że nachylenie rostej zależności D vs. t o ewnym czasie zmienia się, rzy czym jego wielość dla rótich czasów zależna jest od rzeuszczaości strefy woół odwiertu (tóra może być inna od rzeuszczaości dalszych artii ośroda), natomiast dla długich czasów omiaru nachylenie zależy od rzeuszczaości artii złoża zalegających dalej od otworu. Zmiany nachylenia rzedzielone są rzywą rerezentującą ores rzejściowy. Podane w ubliacji [5] dane omiarowe nie ozwalają na doładne oreślenie rzeuszczaości, onieważ nie rzerowadzono ełnej rejestracji zmian ciśnienia w zbiorniu w zależności od czasu, a wyonano jedynie omiar untowy czasu, o jaim ciśnienie sadnie od,4 do,5 MPa. Można jedna odać na odstawie omierzonego czasu rzybliżoną wartość rzeuszczaości, załadając, że unty omiarowe leżą na rostej zależności ((r, t) )/( ) vs. t. Obliczona rzeuszczaość dotyczy jedynie strefy w bezośredniej blisości otworu, z uwagi na bardzo rótie czasy sadu ciśnienia do założonej wielości (od ilu do iludziesięciu seund). W rzyadu węgli omiary należy wyonywać w óźniejszym stadium esloatacji o odrowadzeniu wody, gdy ośrode nasycony jest gazem, gdyż model załada rzeływ jednofazowy. Pomijając oddziaływanie sin effect równania (4) i (3) w uładzie jednoste stosowanych w inżynierii złożowej mają ostać: log D =, V[m a =,7 [md] h [m]( ) 3 ( V + V )[m [MPa] t[s] 6 abs μ [cp] ]log u g abs 3 ( V + V ) ( ) ] φ c[/ MPa] 3 [m ]log abs abs [MPa] (9) (3) Według danych omiarowych odanych dla otworów i [5] wartości oszczegóych wielości wynoszą: r =,5 m, h =,5 m, V =,5 m 3, V = πr h = 3,6 4 m 3, ϕ =,, abs =,5 MPa, abs =, MPa (ciśnienia absolutne), μ g =,8 cp, c = 3 [/MPa]. W tablicach i odano czasy sadu ciśnienia od,4 MPa do,5 MPa dla oszczegóych interwałów otworu oraz odowiadające tym czasom rzeuszczaości obliczone rzy omocy rzedstawionego modelu. Aby obliczyć ierwiaste równania (), zastosowano rostą rocedurę iteracyjną. W tym celu należy obliczyć wielość a dla onretnego rzyadu na odstawie wzoru (3). Po odstawieniu odanych danych otrzymamy: a = 5, 7 < e Obliczając iteracyjnie u w sosób odany w literaturze [7], już o ięciu iteracjach otrzymamy z (): u = 8,33 Znając u, możemy z wzoru (9) obliczyć rzeuszczaość strefy w bezośrednim sąsiedztwie otworu na odstawie czasu sadu ciśnienia od,4 do,5 MPa. Podstawiając odane w ubliacji [5] wartości, otrzymamy z (9) nastęującą zależność: 896 = [md] t[s] uzysując w ten sosób tablice i dla dwóch z czterech rzebadanych otworów [5]. Głęboość otworu Powierzchnia szczelin na obocznicy odizolowanego odcina [5] Tablica. Otwór nr Czas sadu ciśnienia od,4 do,5 MPa [5] Odowiadająca odanemu czasowi rzeuszczaość strefy rzyotworowej [m] [mm ] [s] [md],,9 3,56 9,3,5,8 3,3 7,89,5,87 3,7 8,84 94 Nafta-Gaz, nr /7

7 artyuły czasów oraz rzeuszczaość dalej zalegających artii ośroda orowatego dla długich czasów, ja również sin effect i głęboości uszodzenia/orawy rzeuszczaości woół otworu w sosób zarezentowany w ubliacji [8].. Możliwe jest oreślenie rzybliżonej wielości rzeuszczaości na odstawie ojedynczego omiaru ciśnienia w otworze oraz odowiadającego mu czasu, ta ja to ocd. Tablicy. Głęboość otworu Powierzchnia szczelin na obocznicy odizolowanego odcina [5] Czas sadu ciśnienia od,4 do,5 MPa [5] Odowiadająca odanemu czasowi rzeuszczaość strefy rzyotworowej [m] [mm ] [s] [md],75,5 8,5 3,44, 4,6 4,44 6,5,5 4,6 3,49 66,4,5 5,,47 7,85,75,3 5,53 35, 3,,94,8 44,8 3,5,95, 44,3 3,5, 7,79 3,4 3,75,95 9,87 3, 4,, 9,6 3,83 4,5,9 3,3 9,56 4,5,99 9,3 3,57 Głęboość otworu Powierzchnia szczelin na obocznicy odizolowanego odcina [5] Tablica. Otwór nr Czas sadu ciśnienia od,4 do,5 MPa [5] Odowiadająca odanemu czasowi rzeuszczaość strefy rzyotworowej [m] [mm ] [s] [md], 9,83 7,5 7,9,5 9,7 7, 5,84,5 9,4 7,4,9,75 9,5 7,47 9,95, 3,87 5,75 56,89,5,85 3,53 8,4,5,95 9,9 9,96,75,86 3,35 8,58 3,,85 3,5 8,44 Obliczone rzeuszczaości dotyczą górotworu w bezośrednim sąsiedztwie otworu w romieniu ilu lub ilunastu cm od osi otworu, gdzie wystęuje gęsta sieć szczelin owstała odczas wiercenia. Widoczny jest wyraźny związe między owierzchnią szczelin na obocznicy odizolowanego odcina [5] a rzeuszczaością. W obliczeniach rzyjęto ojemność zbiornia ciśnieniowego równą 5 litrów (V =,5 m 3 ). Uwagi ońcowe. Przedstawiony model matematyczny ozwala na oreślenie rzeuszczaości in situ ośroda orowatego rzez dorowadzenie do odizolowanego odcina otworu gazu od ciśnieniem i naniesienie w rostoątnym uładzie wsółrzędnych untów omiarowych log D od t. Przebieg untów ja wynia z modelu należy arosymować linią rostą, z tórej nachylenia obliczana jest rzeuszczaość strefy rzyodwiertowej dla rótich Nafta-Gaz, nr /7 94

8 NAFTA-GAZ azano w artyule. Obliczenia taie są jedna mało doładne. 3. Zestaw omiarowy jest bardzo rosty, a jego schemat ideowy oazano na rysunu. Na ogół słada się on ze zbiornia ciśnieniowego i omresora oraz sondy z dwoma aerami uruchamianymi srężonym gazem [5]. Zestaw tai używany jest rzez Główny Instytut Górnictwa w Katowicach do obliczeń ola owierzchni szczelin na obocznicy odizolowanego odcina otworu, wsaźnia szczelinowatości oraz sumarycznej rozwartości szczelin. Do obliczeń wyżej wymienionych wielości używane są wzory emiryczne. 4. Podane zależności wyrowadzono rzy założeniu radiaego charateru rzeływu łynów w złożu, w związu z czym rodzi się ytanie, czy mogą one być użyte do odcinowego omiaru rzeuszczaości w drenażowym otworze oziomym, gdzie charater rzeływu w obliżu ońców odizolowanego odcina ma charater rzestrzenny (trójwymiarowy). Zdaniem autorów w rzyadu dłuższych odcinów omiarowych (rzędu iludziesięciu cm) rzeływ radiay dominuje na rzeważającej długości odcina omiarowego (za wyjątiem jego ońców) i użycie odanych zależności do obliczeń rzeuszczaości jest douszczae [,, 6]. 5. Pomierzone rzeuszczaości są duże ja na oład węgla, tórego rzeuszczaość wynosi na ogół od ułamów do ilu milidarcy. Należy jedna amiętać, że z uwagi na bardzo róti czas omiaru dotyczą one tylo zeszczelinowanej strefy woół otworu, czyli mierzona jest jedynie tzw. rzeuszczaość szczelinowa. Dla taiej rzeuszczaości obliczone wielości są bardzo rawdoodobne. Należy również zwrócić uwagę na fat, że omiary nie były uierunowane na obliczenia rzeuszczaości i ciśnienie zaięcia aerów (odobnie ja różnica omiędzy tym ciśnieniem a ciśnieniem w odizolowanym odcinu otworu) nie było duże. Zatem część dorowadzonego owietrza mogła rzeływać wzdłuż osi otworu, rzez strefę o rzeuszczaości znacznie wyższej od rzeuszczaości matrycy węgla, gdyż docis aerów nie sowodował całowitej liwidacji rzeuszczaości strefy rzyotworowej narzeciw miejsc instalacji aerów. Jeżeli taa sytuacja miałaby miejsce, to wynii obliczeń rzeuszczaości mogą być znacznie zawyżone. Prosimy cytować jao: Nafta-Gaz 7, nr, s , DOI:.8668/NG.7..4 Artyuł nadesłano do Redacji r. Zatwierdzono do druu 6..7 r. Artyuł owstał na odstawie racy statutowej t.: Testy hydrodynamiczne: Metodya interretacji testów dla oceny arametrów zbiorniowych oładów węgli w otworach ionowych i oziomych raca INiG PIB na zlecenie MNiSW; nr zlec.: 4/SI/7, nr archiway: DK-4-/7. Literatura [] Aguilera R.A., Artindale J.S. i in.: Horizontal wells. Gulf Publishing Co., Houston 99, vol. 9. [] Kuchu F.: Well test interretation for horizontal wells. JPT. January 995. [3] McKinley R.M.: Wellbore transmissibility from afterflow dominated ressure buildu data. Journal Petroleum Technology 97, vol. 3, s [4] Mosa R., Kędzior S.: Możliwości wystęowania nieonwencjonaych aumulacji gazu ziemnego w serii mułowcowej na terenie Górnośląsiego Zagłębia Węglowego. Nafta-Gaz 5, nr, s , DOI:.8668/NG5..3. [5] Nierobisz A.: Sonda areometryczna jao narzędzie do badania szczelinowatości górotworu. Przegląd Górniczy 4, nr 3, s [6] Odeh A.S., Babu D.K.: Transient flow behavior of horizontal wells, ressure drown down and build u analysies. SPE 88 PA. [7] Szunar T.: How to comute ermeability and sin factor of the low ressure water zones. Journal of Canadian Petroleum Technology, vol. 4, nr 7, s. 7. [8] Szunar T., Buda P.: How to assess a deth of ermeability imairment of the well-bore zone using drillstem-testing floweriod data. Journal of Canadian Petroleum Technology, vol. 5, nr 3, s. 5. [9] Szunar T., Buda P.: Prosta metoda oreślania rzeuszczaości oładów węgla w warunach oaianych. Nafta-Gaz 6, nr, s. 54 6, DOI:.8668/NG Dr inż. Tadeusz Szunar Adiunt w Załadzie Inżynierii Naftowej. Instytut Nafty i Gazu Państwowy Instytut Badawczy ul. Lubicz 5 A 3-53 Kraów tadeusz.szunar@inig.l Mgr inż. Paweł Buda Starszy secjalista nauowo-badawczy, ierowni Załadu Inżynierii Naftowej. Instytut Nafty i Gazu Państwowy Instytut Badawczy ul. Lubicz 5 A 3-53 Kraów awel.buda@inig.l 94 Nafta-Gaz, nr /7