Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 [ 7 ] 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217

ется тремя областями давления: однофазного состояния; ретроградной конденсации; нормального испарения.

В природе достаточно часто встречаются газоконденсатные залежи, начальное пластовое давление в которых заметно превышает давление начала конденсации углеводородной смеси. К таким "недонасыщенным" относятся залежи месторождений Астраханского (недонасыщенность по давлению 14 МПа), Вуктыльского (4 МПа), Восточно-Таркосалинского (8 МПа), Харасавейского (4,7 МПа), Карачаганакского (10 МПа) и др.

В большинстве случаев, однако, давление начала конденсации пластового газа и начальное пластовое давление совпадают. Чаще всего это обусловливается наличием в залежи свободной жидкой углеводородной фазы, что означает, что пластовое давление, будучи равным давлению начала конденсации пластового газа, ниже давления начала конденсации пластовой смеси в целом. Область давлений, в которой пластовые массообменные процессы смещены в сторону ретроградной конденсации, достаточно хорошо исследована, поскольку именно при таких давлениях осуществляется во многих случаях разработка месторождений (режим истощения, см. раздел 4.1). На рис. 1.6-1.11 приведены зависимости от давления равновесного содержания компонентов С,Н4 -С5Н,2+, а также молекулярной массы С5Н,2+ в газовой фазе газоконденсатной смеси (ГКС), моделирующей на-

10 15 20 25 30 35 Давление, МПа

10 15 20 25 30 35 Давление, МПа

Рис. 1.6. Изменение содержания метана в газовой фазе при истощении системы, содержащей газоконденсатную смесь Печоро-кожвинского ГКМ (ПКГКМ)

Рис. 1.7. Изменение содержания этана в газовой фазе при истощении системы, содержащей газоконденсатную смесь ПКГКМ

10 15 20 25 30 35 Давление, МПа

10 15 20 25 Давление, МПа

Рис. 1.8. Изменение содержания пропана в газовой фазе при истощении системы, содержащей газоконденсатную смесь ПКГКМ

Рис. 1.9. Изменение содержания м-бутана в газовой фазе при истощении системы, содержащей газоконденсатную смесь ПКГКМ

10 15 20 25 30 35 Давление, МПа

10 15 20 25 30 35 Давление, МПа

Рис. 1.10. Изменение содержания фракции пентаны плюс вышекипящие в газовой фазе при истощении системы, содержащей газо-конденсатную смесь ПКГКМ

Рис. 1.11. Динамика молекулярной массы фракции пентаны плюс вышекипящие в газовой фазе при истощении системы, содержащей газоконденстную смесь ПКГКМ

турную пластовую смесь Печорокожвинского месторождения ПКГКМ (табл. 1.8). Графики построены по результатам экспериментов, выполненных на сосуде PVT-соотношений. Вид графиков - типичный для газоконденсатных смесей. Обращает на себя внимание резкое увеличение содержания компонентов С2Н5+ в газовой фазе смеси после уменьшения давления до значений ниже давления максимальной конденсации. В табл. 1.9 приведены значения последних для всех компонентов смеси.

При разработке газоконденсатных месторождений нормальное испарение ретроградного конденсата наблюдается далеко не во всех случаях, поскольку эффект испарения проявляется лишь при достаточно высоких пластовых температурах (более 50 - 60 °С) и в коллекторах с не очень низкой проницаемостью. Низкопроницаемые пористые среды обусловливают гистерезисные процессы, смещая область давлений нормального испарения, так что она оказывается за пределами пластовых давлений, в которых осуществляется разработка продуктивного пласта, т.е. лежит ниже давления забрасывания последнего. Область нормального испарения газоконденсатных систем до настоящего времени исследована недостаточно. В то же время роль этой области давлений будет возрастать в связи с объективной необходимостью максимально понижать значения давлений забрасывания газоконденсатных месторождений.

Поэтому в настоящей работе достаточное внимание уделено изучению поведения газоконденсатных систем в области нормального испарения, в

Таблица 1.8

Состав модельной газоконденсатной смеси, % (молярная доля)

Таблица 1.9

Давление максимальной конденсации компонентов модельной газоконденсатной смеси Печорокожвинского месторождения

том числе при воздействии на пласт внешними агентами с целью повышения углеводородоотдачи.

Вступление многих российских ГКМ и НГКМ в завершающую стадию разработки поставило целый ряд вопросов, объединенных проблемой повышения углеводородоотдачи пласта на этой стадии и, в частности, на конечном этапе завершающей стадии. Приобрел практическое значение вопрос о возможности доизвлечения фракции С2+ за счет процесса прямого испарения при давлениях ниже давления максимальной конденсации пластовой смеси. В связи с этим возникла необходимость более глубокого исследования процессов, происходящих в газоконденсатном пласте при низких давлениях. Автором с сотрудниками были выполнены эксперименты в сосуде PVT-соотношений и на физической модели пласта, результаты которых позволили более четко представить физику массообменных процессов при низких давлениях в газоконденсатном пласте, разработка которого осуществляется как на режиме истощения, так и с прокачкой внешнего агента. Подробно изучена селективность процесса испарения в этой области давлений. Эксперименты дали возможность предложить методы дораз-работки газоконденсатного пласта на конечном этапе завершающей стадии его эксплуатации и контроля за полнотой вытеснения пластовой газовой фазы сухим газом.

При разработке газоконденсатного месторождения важно знать реологические характеристики пластовой углеводородной смеси как функцию текущего пластового давления, поскольку последнее меняется (снижается) по мере отбора запасов углеводородов, а разработка с поддержанием пластового давления, как будет показано ниже, является в отечественной практике лишь редким исключением.

Ниже на примере исследования пластовых флюидов Западно-Соплесского ГКМ рассмотрены кратко методика и результаты измерения реологических параметров в условиях, соответствующих пластовым.

Западно-Соплесское газоконденсатное месторождение относится к сложным объектам разработки, поскольку продуктивный пласт залегает на глубинах до 4000 м и более, пластовая температура достигает и в некоторых случаях превышает 90 °С, крайне неравномерен темп падения давления по площади, скважины работают в широком диапазоне депрессий на пласт (1,5-20 МПа).

В пластовом флюиде содержатся тяжелые компоненты парафинового ряда, что может приводить к парафиноотложениям не только непосредственно в скважине и коммуникациях, но и в призабойных зонах.

Как известно, при разработке месторождений, содержащих нефтяную оторочку, к которым относится и ЗСГКМ, отмечается заметное превышение содержания жидких углеводородов в продукции скважин по сравнению с результатами соответствующих исследований газожидкостного равновесия рекомбинированных проб пластовых смесей. Этот факт объясняется тем, что или в пласте до начала его разработки присутствует рассеянная пластовая жидкость, или определенная часть пористой среды занята свободной углеводородной фазой. Подвижность такого флюида свидетельствует о том, что его фазовая насыщенность равна или превышает значения порога гидродинамической подвижности, что в условиях малопроницаемого пласта соответствует насыщенностям 30 - 40% объема пор и выше.

Если в продукции скважин, работающих в центральной части месторождения, содержание С,7+ не превышает единиц процентов (до 8 %,