gaz (654443), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

1968 1971 1974 1977 1980 1983 1986 1989 1992 1995

Годы

Рис. 1.28. Динамика некоторых технологических показателей при разработке Вуктыльского НГКМ:

/ — накопленная добыча газа, млрд. м³; 2 — то же конденсата, млн. т; 3 — средневзвешенное пластовое давление, МПа. Вертикальной штриховкой обозначен период максимальных годо­вых отборов конденсата, горизонтальной — газа

Освоение запасов углеводородов такого сложного глубокозалегающего месторождения, как Вуктыльское, с высоким начальным пластовым давле­нием, значительным содержанием конденсата в пластовой смеси, большим этажом газоносности, низкопроницаемыми трещиноватыми коллекторами потребовало постановки целого ряда новых технико-технологических за­дач. В проектах ОПЭ и разработки месторождения были обоснованы, а затем, с конца 60-х годов, реализованы на практике следующие решения:

разработка продуктивного пласта большой толщины (до 1500м) одной сеткой скважин;

отбор запасов в зонах повышенной продуктивности скважинами уве­личенного диаметра (219 мм);

центральная расстановка скважин;

высокая подвеска лифтовой колонны;

транспорт нестабильного конденсата в однофазном состоянии на большие расстояния до перерабатывающего завода.

В условиях карбонатных коллекторов большой толщины были отра­ботаны двухэтапная солянокислотная обработка скважин; .методы их вскрытия, освоения и глушения.

Разработка газоконденсатных залежей, приуроченных к низкопрони­цаемым коллекторам (на Вуктыле средняя проницаемость около 10¹⁴м²), — одна из наиболее сложных газопромысловых проблем. Особенно острой она становится после вступления месторождения в завершающую стадию эксплуатации, когда энергетические возможности пласта в основном уже исчерпаны.

Несмотря на все принятые меры, включая использование перечислен­ных выше прогрессивных технико-технологических решений, к концу разработки Вуктыльского месторождения на режиме истощения в недрах этого объекта добычи газа и газового конденсата остаточные запасы газа составят несколько десятков миллиардов кубометров (порядка 10 % от начальных запасов), жидких углеводородов — около 100 млн. т (порядка 70% начальных запасов).

Известно, что в условиях низкопроницаемых коллекторов иногда не­возможно отобрать с достаточной полнотой не только жидкие углеводоро­ды, но и газ из-за резкого снижения фазовых проницаемостей при выпа­дении ретроградного конденсата в призабойных зонах скважины. Именно это обстоятельство побудило специалистов отказаться от разработки на режиме истощения месторождения Нокс-Бромайд: лабораторные исследо­вания показали, что такой режим позволит отобрать лишь небольшую часть от запасов не только конденсата, но и газа (газоотдача не превысит 13%).

С целью изучения особенностей отбора газоконденсатной смеси из пласта, характеризующегося низкими коллекторскими свойствами, авто­ром совместно с сотрудниками была реализована специальная исследова­тельская программа.

Предпринятые широкомасштабные экспериментальные исследования процесса испарения выпавшего конденсата при реализации режима исто­щения газоконденсатной системы в диапазоне давлений от р = р₁ > р_нк до р = р₂ = 1 МПа впервые позволяют подвергнуть анализу результаты опы­тов, в которых процесс проводился до состояния глубокого истощения системы, причем проницаемости физических моделей пласта существенно различались. Использовали две модели длиной 1,002м, диаметром 0,387м и с одинаковой пористостью — 24,8 %. В одних случаях модели пласта со­держали связанную воду, в других были сухими (по воде)

Эксперименты проводились применительно к условиям последне­го этапа завершающей стадии разработки Вуктыльского НГКМ (Т_пл=62 ⁰С = const). Были сформулированы следующие исследовательские задачи.

1. Определение области давлений максимальной конденсации (то есть начала процесса нормального испарения) компонентов пластовой углеводо­родной смеси путем моделирования режима разработки залежи на исто­щение с использованием модельной газоконденсатной системы (ГКС), фи­зических моделей пласта и сосуда PVT-соотношений. Решение этой задачи необходимо для определения диапазона пластовых давлений, при кото­рых можно ожидать проявления эффекта нормального испарения ГКС в условиях Вуктыльского НГКМ.

2. Исследование процесса нормального испарения выпавшего конден­сата в пористых средах с различными проницаемостью и водонасыщенностью. Решение этой задачи необходимо для оценки зависимости интенсив­ности испарения компонентов выпавшего конденсата от таких параметров пласта-коллектора, как проницаемость и водонасыщенность, что сущест­венно при доразработке истощенной газоконденсатной залежи.

Таблица 2

Эксперименты по испарению выпавшего конденсата

В качестве модели пластовой ГКС использованы во всех случаях мно­гокомпонентные смеси алкановых углеводородов, близкие по своим физи­ко-химическим свойствам к пластовой смеси исходного (до начала разра­ботки) состава Вуктыльского НГКМ, имеющей следующие характеристики: содержание С₁ - 79,1; С₂ - 8,8; С₃ - 3,9; С₄ - 1,8; С₅₊ - 6,4,% (молярная доля); молекулярная масса С₅₊ приблизительно 115 г/моль; кон-денсатогазовый фактор около 330 г/м³; давление начала конденсации около 25 МПа; давление максимальной конденсации 6 ± 1 МПа.

Изучение процессов фильтрации модельной ГКС на режиме истоще­ния, а также создание водонасыщенности физических моделей пласта про­водились по разработанной во ВНИИГАЗе методике с использованием со­ответствующей экспериментальной установки [5].

Результаты исследований обрабатывали с помощью ЭВМ и специально разработанной программы расчетов всех рассматриваемых при моделиро­вании параметров.

Для удобного (в рамках данной работы) анализа результатов исследо­ваний выполненные эксперименты сгруппировали в следующие серии (см. табл. 1.18):

исследование влияния проницаемости "сухой" (без связанной воды) пористой среды на компонентоотдачу (эксперименты 2, 2а, 3);

то же для пористой среды, содержащей 10 % от объема пор связанной воды (опыты За, 4а);

то же для пористой среды, содержащей 30 % от объема пор связанной воды (эксперименты 4, 3b).

Рассмотрим особенности углеводородоотдачи истощаемого газокон-денсатного пласта, пористая среда которого является "сухой", то есть не содержит связанную воду. Данный случай имеет не только теоретическое, но и практическое значение, поскольку содержание связанной воды во многих газоконденсатных залежах весьма незначительно (единицы процен­тов объема пор). Целесообразность проведения экспериментов без связан­ной воды, обусловлена также необходимостью оценить влияние пористой среды на массообменные процессы при сравнении результатов с данными, полученными на бомбе PVT.

На рис.2—7 представлены отдельные результаты сравнения ди­намики состава продукции истощаемого пласта и некоторых параметров добываемой смеси для моделей пласта с различной проницаемостью (сосуд PVT-соотношений можно условно рассматривать как образец пористой среды с весьма высокой проницаемостью, например, 10^-10—10^-11м²). Из сравнения графиков следует, что с уменьшением проницаемости от 10^-10 — 10^-11 м² (эксперимент №2) до 64.10^-15м² (№ 2а) и далее до 9,1-10^-15 м2 (№3) происходит снижение давления максимальной конденсации компонентов пластовой смеси. Особенно это проявилось у низкомолекулярных компо­нентов.

Для исследования типичных, но сравнительно "легких" газоконденсат­ных смесей (молекулярная масса фракции С₅₊ в смеси исходного состава равна 115 г/моль) наблюдается интенсивный рост содержания в продукции компонентов С₂₊ после снижения пластового давления ниже давления мак­симальной конденсации, причем вне зависимости от испарения конденсатогазовый фактор продукции после снижения давления ниже давления максимальной конденсации вновь возрастает (рис. 4), достигая вдвое больших, чем при давлении максимальной конденсации, значений к кон­цу отбора пластовой смеси (p=1 МПа). КГФ растет за счет компонентов С₅ и С₇; декан (С₁₀) практически не испаряется. При этом молекулярная масса фракции С₅+ почти монотонно снижается во всей области давлений, от p_рнк до р =1 МПа (рис. 5).

C_2-4 % (Молярная доля)

Рис.2.

Зависимость содержания фракции С_2-4 в равновесной газовой фазе от «пластового» давления:

1 – сосуд PVT-соотношений; пористая среда без связной воды с проницаемостью:

2 – 64·10^-15 м²

3 – 9,1·10^-15 м²

Если поведение кривой "содержание фракции С_2-4 , % как функции пластового давления" аналогично поведению соответствующей кривой для фракции С₅+ (график КГФ), то и зависимость молекулярной массы фрак­ции С_2-4 также аналогична этим двум кривым; в области давлений ниже давления максимальной конденсации молекулярная масса С_2-4 вновь увели­чивается, в отличие от этого параметра для стабильного конденсата.

Сопоставление результатов экспериментов на физических моделях пласта с бомбовыми данными показывает, что пористая среда в обследо­ванном диапазоне не препятствует процессу нормального испарения вы­павшего конденсата, хотя некоторые детали массообменных процессов в пустотелом сосуде PVT-соотношений и в пористой среде, естественно, раз­личаются. Так, представляет интерес область давлений от 8—10 до 13 — 15 МПа (рис. 5, 6). Здесь заметно нарушается монотонный характер уменьшения молекулярной массы стабильного конденсата (фракция С₅₊), что обусловливается вступлением в область максимальной конденсации фракции промежуточных углеводородов (см. рис.2). По-видимому, сме­щение равновесия для этих углеводородов в сторону (нормального) испаре­ния оказывает влияние на конденсацию легкой части фракции С₅₊, близ­кой по химическому составу к промежуточным углеводородам: конденса­ция С₅₊ заметно затормаживается, причем более заметно в пористой среде с меньшей проницаемостью, по сравнению с сосудом PVT-соотношений (см. рис. 6).

Рассмотрим особенности углеводородоотдачи истощаемых газоконденсатных пластов, различающихся коллекторскими свойствами (прони­цаемостью), пористая среда которых содержала связанную воду в количе­стве 10% объема пор (см. табл. 1.29). В данном случае сосуд PVT не рас­сматривается, сравниваются лишь эксперименты с частично водонасыщенными пористыми средами, различающимися проницаемостью (64-10 ^-15м² — эксперимент №3а; 9,1-10 ^-15 м² — эксперимент №4а).

Анализ результатов показал, что зависимости состава продукции и ее параметров от давления близки к тем, что характеризуют процесс истоще­ния сухой пористой среды. Известно, что связанная вода, как правило, за­нимает наиболее мелкие поры, "выключая" их таким образом из процесса фильтрации и ухудшая сорбционные свойства коллектора. Поэтому при­сутствие воды в определенной степени сгладило различия между пористы­ми средами с большей и меньшей проницаемостями. Тем не менее и в этом случае для более проницаемой пористой среды зависимость содержания, в частности, углеводородов С_2-4 в продукции от текущего давления в "пласте" расположена несколько выше (рис. 7).

Графики зависимости молекулярных масс фракций от текущего плас­тового давления также аналогичны тем, что получены на "сухих" пористых средах.

Результаты экспериментов 4 и 36 (см. табл. 2), выполненных на тех же моделях пласта, но при более высоком содержании связанной воды в их пористых средах (30 % объема пор), в данной работе не приведены, так как они в значительной мере аналогичны результатам исследований на "сухих" моделях.

Повышенное содержание связанной воды лишь еще больше сглажива­ет различия между пористыми средами с большей и меньшей проницаемостями.

Характеристики

Список файлов реферата