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

ходимое для превращения моля жидкости состава п to, полностью в пар, будет

2Ko/i)-i

где Ki -константа равновесия при пластовой температуре и давлении. Принимая состав пластовой жидкости согласно приведенному на фиг. 183, где сухой газ состоит из 88,14% метана, 8,46% этана, 2,94% пропана, 0,18% бутанов, 0,08% пентанов, 0,09% гексанов и 0,11% гептанов-f остальное, можно найти, что для испарения одного моля ретроградной жидкости, выпавшей в пласте при истощении давления до 170, 102, 68 и 34 ат, необходимо соответственно 20,8; 46,8; 56,9; 55,4 молей сухого газа.

В силу этой возможности превратить вновь в пар сконденсированную в пласте жидкость путем контакта ее с сухим газом возникает вопрос, необходим ли по существу процесс циркуляции на точке конденсации, а также не достаточно ли одного вытеснения сухим газом при низких давлениях для извлечения первоначального содержания пластового конденсата. Со строго физической точки зрения очевидно, что процесс циркуляции при низком давлении может дать такую же добычу, что и при циркуляции на точке конденсации.

Характеристики разработки путем истощения гипотетического конденсатного пласта, содержащего жирный газ, изображенные на фиг. 182-184, подтверждают это положение. Были проделаны последовательные вычисления количества сконденсировавшейся жидкости, захватываемой сухим газом при его прохождении через колонку песка. Эта жидкость осталась в песке в результате отбора газа до различных предельных давлений. После такого определения процесса испарения и вытеснения в зоне с однородной проницаемостью было вычислено комплексное поведение для многослойной системы с гауссовым распределением проницаемости, принятым коэффициентом отклонения 0,7985 для логарифма проницаемости и эффективностью площадного вытеснения 75%. Добыча С4+ в процентах в зависимости от общего количества газа, прошедшего через гипотетический резервуар при различных давлениях, приведена на фиг. 200.

Согласно фиг. 200 общая добыча конденсата для данных объемов нагнетаемого газа увеличивается с уменьшением давления в процессе циркуляции, хотя добыча на единицу объема нагнетаемого газа, т. е. наклоны кривых, располагается выше при циркуляции на точке конденсации. Это показывает, что большие циркуляционные количества газа, необходимые для эффективного вытеснения в менее проницаемых зонах пласта и для вторичного испарения сконденсировавшейся жидкости при низком давлении, могут иногда составить газовый объем, который в стандартных условиях измерения будет меньше ограниченного циркуляционного потока, необходимого для процесса нагнетания газа при точке конденсации или высоком давлении. Так, норовые объемы

нагнетаемого газа при эффективности вытеснения 100%, требуемые для получения добычи 4000 л С4+ на 28,6 углеводородного порового пространства, оказались соответственно 2,0; 5,1; 5,9; 7,8 для давлений в процессе циркуляции 200; 89; 58,5 и 27,2 ат. Это дает объем нагнетаемого газа, приведенный к замеру на поверхности, 10 200; 11 315; 8 430 и 4 900 м.

Полученные численные значения применимы лишь к гипотетической системе, приведенной на фиг. 200. Для различных составов пластовой жидкости и сухого газа соответствующие относительные объемы будут различны. Если объем накопления жидкости при падении давления в пласте выше или содержание

«оличестбо ианетоемого газа,, 10 м

Фиг. 200. Расчетные кривые изменения суммарной добычи конденсата (C4-f) в зависимости от количества нагнетаемого газа для гипотетического газоконденсатного пласта на каждые 100 порового пространства, занятого углеводородами, и при различных пластовых давлениях.

тяжелых компонентов и молекулярный вес больше по сравнению с системой (фиг. 182-184), то объем сухого газа, необходимый для вторичного испарения конденсата, будет соответственно выше, и процессы циркуляции при низком давлении могут потребовать больших количеств закачиваемого газа для получения эквивалентной добычи. Неоднородность проницаемости вследствие слоистости пласта и общая эффективность площадного вытеснения также влияют на сравнительную производительность процесса циркуляции при низком давлении и на точке конденсации.

Все вычисления по процессу циркуляции при низком давлении, на которых основана фиг. 200, предполагают полное равновесие между нагнетаемым сухим газом и местной жидкой фазой. Это представление довольно обоснованно вследствие сильной дисперсии жидкой фазы в пласте, а также длительности перемещения и времени контакта сухого газа до выхода его из продуктивного коллектора. Лабораторные эксперименты, где скорость движения

сухого газа значительно выше, чем в естественных пластах, показали, что испарение жидкой фазы подчиняется законам фазового равновесия.

Если в пласте и существуют условия, аналогичные приведенному иллюстративному примеру, то кривые на фиг. 200 все же не доказывают, что процесс циркуляции при низком давлении необходим с промышленной точки зрения. Важным фактором, не учР1тываемым на фиг. 200, является то, что завершение процесса циркуляции не приводит к прекращению эксплуатации пласта. Запас сухого газа в последнем, если он подвергался процессу циркуляции при точке конденсации, представляет существенный плюс с экономической точки зрения. Кроме того, часть пласта, не охваченная процессом вытеснения, содержит еще свое первоначальное содержание конденсата. Очевидно, при эксплуатации пласта, подвергавшегося процессу циркуляции при давлении точки конденсаций или любом давлении, выше конечного давления прекращения процесса, пласт дополнительно отдает свой остаточный сухой и жирный газ при механизме полного истощения давления. Поэтому к добыче конденсата, полученного во время циркуляции газа, необходимо прибавить ту добычу, которая будет получена из объема газа, не захваченного вытеснением. Только тогда можно сопоставить величину суммарной добычи при процессе циркуляции на давлении точки конденсации и низком давлении.

При циркуляции газа под высоким давлением через пласт проходит лишь небольшое число поробых объемов газа. Поэтому нетронутый объем жирного газа в пласте будет выше, чем при циркуляции под низким давлением. Дополнительная добыча конденсата при истощении пласта в первом случае будет соответственно выше. Дополнительные вычисления количества этой добычи при пластовых условиях, лежащей в основе фиг. 200, показывают, что конечная добыча в процессе циркуляции под давлением на точке конденсации по существу аналогична циркуляции под низким давлением, но при одном и том же конечном давлении прекращения эксплуатации. Этот вывод приложим к относительно богатым конденсатом пластовым газам.

Помимо суммарной добычи конденсата, имеются и другие факторы для сравнения эффективности процесса циркуляции на различных давлениях. При одной и той же лроизводственной мощности установки для переработки газа эксплуатационная жизнь пласта короче в процессе циркуляции под низким давлением. Однако для поддержания мощности установки в процессе циркуляции под низким давлением требуется значительно большее число скважин по сравнению с циркуляцией под давлением на, точке конденсации, так как при неизменном перепаде давления текущие дебиты нагнетательных и эксплуатационных скважин прямо пропорциональны среднему пластовому давлению. Можно частично компенсировать это требование поддержанием более высоких перепадов давления, но для этого требуется уве-