Содержание к диссертации
Введение
1. Проблемы конденсатоотдачи пласта завершающей стадии разработки залежи
1.1. Физико-геологические факторы,влияющие на потери жидких углеводородов
1.2. Существующие методы повышения конденса-тоотдачи при низких пластовых давлениях
1.3. Физические предпосылки повышения конден-сатоотдачи пласта на завершающей стадии разработки ... т^
1.4. Выводы и постановка задач исследований диссертационной работы 77
2. Исследование особенностей межфазного массоовмена при нагнетании внешних агентов в пласт,обла дающий остаточными запасами газообразных и жвд ких углеводородов 19
2.1. Анализ факторов,влияющих на смещение фазового равновесия в двухфазной углеводород ной системе
2.2. Изучение процесса перевода ретроградного конденсата в паровую фазу при нагнетании газообразных агентов различного состава... 25
2.3. Обоснование выбора агента закачки для извлечения выпавшего конденсата в условиях Вуктыльского НГКМ 30
2.4. Выводы 32
Моделирование процесса извлечения. жвдких углеводородов из пласта при давлениях ниже давле ния максимальной конденсации смеси . 33
3.1. Краткое изложение методики исследований
3.2. Исследование эффективности извлечения ретроградного конденсата,испаряемого в газовую фазу в условиях глубоко истощенного Вуктыльского месторождения 34
3.3. Анализ динамики извлечения конденсата различного фракционного состава. , 38
3.4. Выводы 48
4. Оценка добычи жидких углеводородов при низких пластовых давлениях на завершающей стддии разработки вуктыльского месторолщения 49
4.1. Анализ результатов апробации технологии извлечения ретроградного конденсата на опытном участке месторождения (полигон № I)
4.2. Основные положения концепции доразработки Вуктыльского ГКМ с использованием технологии прокачки низконапорного газа 56
4.3. Промысловая технология извлечения углеводо родов в период применения вторичных методов на примере Вуктыльского ГКМ 63
4.4. Разработка промысловой технологии эффективного извлечения фракции Се+. 73
4.5. Схема обустройства промысла при доизвлечении ретроградного конденсата с помощью прокачиваемого низконапорного газа (на полигоне № 2) 77
4.6. Оценка возможных объемов добычи конденсата при прокачке газа в условиях Вуктыльского месторождения 93
4.7. Результаты опытно-промышленной апробации технологии нагнетания низконапорного неравновесного газа в истощенный газоконденсатний пласт для повышения углеводородоотдачи 97
4.8. Выводы 107
5. Основные выводы диссертационной работы 108
Литература.
- Существующие методы повышения конденса-тоотдачи при низких пластовых давлениях
- Изучение процесса перевода ретроградного конденсата в паровую фазу при нагнетании газообразных агентов различного состава...
- Исследование эффективности извлечения ретроградного конденсата,испаряемого в газовую фазу в условиях глубоко истощенного Вуктыльского месторождения
- Основные положения концепции доразработки Вуктыльского ГКМ с использованием технологии прокачки низконапорного газа
Введение к работе
На современном этапе перевода всех хозяйственных связей в стране на рыночные отношения нефтегазодобывающие отрасли промышленности приобретают реальную возможность повысить полноту отбора природных запасов углеводородов путем внедрения методов воздействия на пласт.
В течение последних 2-3 десятков лет учёными стран СНГ при участии специалистов -практиков обоснованы многие проекты разработки, в частности газовых и газоконденсатних месторождений,содержащие, технические решения по воздействию на пласты с целью повышения степени извлечения углеводородов.. Однако, лишь единичные проектные решения такого рода были доведены до реального внедрения. Практически все газовые и газоконденсатные месторождения стран Содружества продолжают разрабатываться на режиме истощения естественной энергии пласта/ Этим обусловлены огромные потери жидких углеводородов в пласте к концу отбора запасов из недр газоконденсатних и нефтегазо конденсатных месторождений. Так, коэффициенты извлечения жидких углеводородов к концу разработки составили или, как ожидается, составят на газоконден-сатных месторождениях: Карадагском (Азербайджан)-43%; Оренбургском - 60%; Совхозном - 45%; Вуктыльском (Россия) -33%;Кара-чаганакс.ком (Казахстан) - 20 25% от начальных запасов. Такого же порядка или даже худшие коэффициенты извлечения будут получены на многих других газоконденсатных и нефтегазоконденсатных месторождениях., если при разработке не будут предусмотрены те или иные методы воздействия на пласт.
В настоящее время,когда в стране осуществляется новая ценовая политика рыночного характера,целесообразно использовать открывающиеся благодаря этому возможности для реализации методов повышения конденсатоотдачи пласта при разработке газоконденсатных и нефтегаэоконденсатных месторождений. В связи с этим приобретают актуальность проблемы разработки месторождений такого класса на завершающей стадии отбора запасов,при низких пластовых давлениях. Одной из сложнейших является проблема повышения конденсатоотдачи газоконденсатних пластов в условиях аномально-низких давлений.
Диссертационная работа посвящена созданию методов повышения конденсатоотдачи в условиях аномально-низких пластовых давлений, характерных для конечного этапа завершающей стадии разработки, и методов добычи углеводородов на конечном этапе завершающей стадии разработки газоконденсатних месторождений.
Диссертация состоит из "введения",четырех глав, "основных выводов" и включает список литературы.
В первой главе на основании анализа опубликованных работ перечисляются физико-геологические факторы, влияющие на потери жидких углеводородов; рассмотрены существующие методы повышения углеводородоотдачи при низких пластовых давлениях, причём акцент делается на методах повышения полноты извлечения жидких углеводородов. В первой главе сформулированы физические предпосылки повышения конденсатоотдачи пласта на завершающей стадии его разработки и задачи исследований диссертационной работы.
Во второй главе по данным опубликованных работ исследуются особенности межфазного массообмена -при нагнетании внешних (газообразных) агентов в. пласт, обладающий остаточными запасами газообразных и жидких углеводородов. Анализируются факторы,влияющие на смещение фазового равновесия в двухфазной углеводородной системе.. Изучен, в том числе с помощью выполненных совместно с сотрудниками ВНШГАЗа экспериментов, процесс перевода ретроградного конденсата в паровую фазу при прокачке через пласт газов различного состава. Обосновывается выбор агента закачки для извлечения из пласта жидких углеводородов в условиях истощенно го Вуктыльского месторождения.
Третья глава посвящена моделированию процесса извлечения жидких углеводородов из пласта при давлениях ниже давления максимальной конденсации смеси. Совместно с сотрудниками отдела методов повышения конденсатоотдачи пласта ВНИИГАЗа экспериментальным путём исследована эффективность извлечения ретроградного конденсата, испаряемого в неравновесную газовую фазу в условиях глубоко истощенного газоконденсатного месторождения типа Ъуктыльского. Анализируется динамика извлечения отдельных фракций конденсата, различающихся по молекулярной массе..
В четвёртой главе сделана оценка добычи жидких углеводородов в случае прокачки сухого газа при низких пластовых давлениях применительно к условиям истощенного Вуктыльского месторождения. Предварительно рассмотрены результаты апробации технологии извлечения ретроградного конденсата с помощью оторочки жидкого углеводородного растворителя на опытном участке месторождения (полигон № I). Технология рассчитана на пластовые условия, которые характеризуются несколько большим давлением, нежели имеется в настоящее время на Вуктыле, и результаты апробации её ценны не столько физичеекиш показателями,как промысловым опытом реализации методов.воздействия на пласт на месторождениях типа Вуктыльского. С участием автора предложена и реализуется на Вуктыле схема обустройства промысла, которая обеспечивает эффективное извлечение жидких углеводородов из добываемой смеси при низких устьевых давлениях. Рассмотрена концепция доразработки Вуктыльского месторождения на конечном этапе завершающей стадии эксплуатации объекта - при аномально-низком пластовом давлении. Приводятся технико-экономические показатели разработки объекта при реализации технологии прокачки сухого газа через пласт,характеризующийся предельно низкими давлениями.
В диссертации защищаются следующие основные положения:
1. Обоснована концепция доразработки газоконденсатних месторождений типа Вуктыльского на конечном этапе завершающей стадии эксплуатации остаточных запасов углеводородов.
2. Создан метод повышения углеводородоотдачи глубоко истощенного (F PW„) газоконденсатного месторождения,основанный на использо-вании эффектов испарения ретроградного конденсата в закачанный в пласт неравновесный газ,массопереноса испарившихся компонентов по пласту в составе фильтрующейся газовой фазы,извлечения этих компонентов в газом из пласта на поверхность.
3. Исследован механизм испарения ретроградного конденсата в низкопроницаемом (К 10 4-10 °м ) пористом пласте при предельно низких давлениях от 5 до І МПа, в том числе после закачки углеводородного (метан ) и неуглеводородного (азот) газа в количествах до 5-6 объемов пор.
4. Обоснован состав газообразного агента,который следует закачивать в пласт при реализации созданного метода повышения углеводородоотдачи.
о. Исследовано на основе математического моделирования влияние размера оторочки легкого углеводородного растворителя на эффективность извлечения ретроградного конденсата.
6. Обоснованы параметры полигонов на газоконденсатном месторождении для опытно-промышленной апробации способов повышения углеводородоотдачи пласта в условиях низких пластовых давлений.
7. Обоснована усовершенствованная для условий низких пластовых и устьевых давлений промысловая система извлечения жидких углеводородов из добываемой газоконденсатной смеси и подготовки газа и конденсата к транспорту.
8. Осуществлена опытно-промышленная апробация созданного при участии автора метода повышения углеводородоотдачи путем нагнетания в газоконденсатний пласт низконапорного неравновесного газа.
На базе обобщения результатов опубликованных отечественных и зарубежных работ, аналитических и экспериментальных исследований автора, а также по данным опытно-промышленной апробации предложенных автором технико- технологических решений созданы методы доразработки остаточных запасов углеводородов глубоко (Р Рм ) истощенных газоконденсатних месторождений и методы промысловой подготовки газа и конденсата в условиях,характеризующихся крайне низкими (Ру 1 МПа) устьевыми давлениями на добывающих скважинах.
Аналитические и экспериментальные исследования выполнены по предварительно согласованной программе совместно с сотрудниками отдела методов повышения конденсатоотдачи пласта ВНИИГАЗа. Апробация технико-технологических .решений автора осуществлялась на объектах Государственного предприятия Севергазпром, в частности на Вуктыльском газоконденсатном месторождении. Основные положения диссертационной работы докладывались на Заседаниях секции по разработке Мингазпрома, затем Российского акционерного общества "Газпром"!І986-І992гг., г. Москва); Заседаниях Центральной комиссии по разработке газовых, газоконденсатних, нефтяных месторождений и эксплуатации ПХГ.Мингазпрома,затем РАО Тазпром". (198б-1992гг., г. Москва); семинаре "Создание новых высокоэффективных технологий и технических средств, обеспечивающих повышение извлечения конденсата и нефти"(1988г.,ВДНХ,г.Москва); международной конференции по разработке газоконденсатних месторождений (1990г., г. Краснодар); научно-практической конференции."Разработка и эксплуатация газоконденсатних месторождений на завершающей стадии" (1992г.,.г. Ухта)..
Основные результаты диссертации опубликованы в 15 статьях и тезисах докладов.
Диссертация выполнена во Всесоюзном научно-исследовательском институте природных газов и газовых технологий (ВНИИГАЗ) и
Государственном предприятии Севергазпром.
Автор считает своим долгом выразить благодарность за помощь при обсуждении основных разделов диссертации и постоянное внимание д.т.н. А.И. Гриценко,д.т.н. Г.А. Зотову,д.т.н. В.А. Николаеву, к.т.н. Б.В. Макееву.
За помощь в проведении совместных экспериментальных и. аналитических исследований автор благодарен к.т.н. С.Г. Рассохину, вед.инж. В.П. Ванькову, к.т.н. В.А. Кобилевуч С признательностью автор отмечает помощь в организации и проведении опытно-промышленных работ на Вуктыльском месторождении ведущих работников Российского акционерного общества "Газпром к.т.н. Р.И. Вяхирева, к.т.н. В.И. Резуненко, к.т.н. А.Д.Седых; сотрудников Государственного предприятия "Севергазпром" В.Л. Вдовенко, В.Р. Родыгина, А.К. Гудзя, Ю.С. Рабкина, Г.И. Лисичкина; сотрудников Вуктыльского газопромыслового управления А.А. Захарова,С. В. Шелемея,В.В. Иванова; сотрудников института "СеверНИПИгаз" Н.Н. Трегуб, к.т.н. А.А. Самарина, Е.М. Гурлено-ва,к.т.н. А.В. Федосеева, к.т.н. Н.В. Долгушина.
Автор благодарен д.т.н. Г В. Рассохину ( Ухтинский индустриальный институт) за обсуждение результатов работы и ценные замечания, которые были учтены при подготовке диссертации.
Существующие методы повышения конденса-тоотдачи при низких пластовых давлениях
Основная часть конденсата при разработке газоконденсатного месторождения на режиме истощения извлекается из пласта, когда пластовая углеводородная смесь находится в области ретроградной конденсации процесса фазовых превращений. Именно в этой области давлений применяют обычно методы поддержания пластового давления типа сайклинг-процесса для предотвращения дальнейщих. потерь конденсата в пласте. Однако,реализация этой технологии у нас и за рубежом зачастую сдерживается в силу технико-экономических причин- необходимости консервации значительных объемов газа в условиях его возрастающего дефицита и использования комплекса.дорогостоящего промыслового оборудования высокого давления. Поэтому к настоящему времени сформировалась большая группа газоконденсатних месторождений,разработка которых закончена или близка к завершению при реализации только режима истощения, многие из которых расположены на территории России и других стран Содружества независимых государств.
Энергетическое состояние истощенного газоконденсатного месторождения и его эксплуатационных скважин определяется низким пластовым давлением (порядка 10-15% от начального) и не даёт возможности отбирать конденсат в объемах,которые бы обеспечили приемлемую конечную конденсатоотдачу пласта. Даже при высоком содержании в поровом пространстве пласта жидкой углеводородной фазы-рассеянных жидких углеводородов и выпавшего конденсата--нельзя уже ориентироваться, на внедрение методов воздействия, основанных на фильтрации жидкой фазы из-за .ограниченных энергетических возможностей добывающих скважин. Это объясняет то обстоятельство,что почти все методы повышения углеводородоотдачи истощенных газоконденсатных пластов базируются на фильтрации только газовой фазы. Исключение составляют методы обработки скважин, основанные на оттеснении вглубь области дренирования жидкости призабойных зон /49,79,83/.
Известно,что при низких пластовых давлениях порядка 5-Ю МПа,характерных для истощенных ГКМ, константы равновесия компонентов выпавшего конденсата (Сд+) составляют лишь десятые и сотые доли единицы. Поэтому для извлечения с помощью испарения, промышленных количеств конденсата требуется прокачивать через пласт большие объемы газа. Естественно, эти объемы меньше "сайклинговых" в пропорции, соответствующей соотношению пластовых давлений, однако и в ..этом случае реализация технологии доиз-влечения конденсата на практике возможна лишь в конкретных региональных ситуациях - при наличии газа вблизи месторождения. В нашей стране низконапорные технологии как методы повышения углеводородоотдачи в опытном масштабе реализовывались на ряде истощенных газоконденсатных и нефтяных месторождений Оренбуржья и Башкирии, в частности,после создания подземного хранилища газа на базе выработанного Совхозного ГЖ / 20,78/..
В разное время учёными и специалистами газодобывающей отрасли предлагались и другие методы повышения конденсатоотдачи при низких пластовых давлениях. P.M. Тер-Саркисовым с сотрудниками обоснован методический подход для создания комплекса науч- . но-технических решений при воздействии на газоконденсатныи пласт, находящийся на завершающей стадии разработки, путем нагнетания растворителей / 3,14,15,16,17,18,19,31,60,61,78,84/. Показано,что применение легких углеводородных растворителей является перспективным направлением повышения, эффективности разработки газоконденсатных месторождений,обладающих известным запасом пластовой энергии, то-есть истощенных.до стадии,пока еще"возможна газлифтная эксплуатация добывающих скважин /5,35,77/. Известно несколько работ,пссвяпрнных увеличению конечной углеводородоотдачи путем закачки в пласт воздуха, азота, двуокиси углерода,"водяного газа"-продукта конверсии метана водяным паром / 1,4,13,23,24,87,88,89/.
Предлагались также метода доизвлечения остаточных запасов углеводородов истощенных газовых и газоконденсатных месторождений, основанные на создании разрежения на забоях эксплуатационных скважин, испарении скопившегося там конденсата и других способах очистки призабойных зон 7 1,29,-30,32,39/.
Однако, по мнению автора, в условиях предельно истощенного газоконденсатного месторождения методы воздействия на пласт с целью повышения его конечной углеводородоотдачи должны быть максимально технологичными - не требовать для реализации значительных энергозатрат и дополнительного оборудования. Это, например, возможно, если на промысле или вблизи промысла существует источник сжатого-в достаточной степени газа для подачи газа в истощенный пласт в бескомпрессорном варианте.
Изучение процесса перевода ретроградного конденсата в паровую фазу при нагнетании газообразных агентов различного состава...
Основная часть конденсата при разработке газоконденсатного месторождения на режиме истощения извлекается из пласта, когда, пластовая углеводородная смесь находится в области ретроградной конденсации процесса фазовых превращений. Именно в этой области давлений применяют обычно методы поддержания пластового давления типа сайклинг-процесса для предотвращения дальнейших потерь конденсата в пласте.
Аналитические и экспериментальные исследования показали, что нагнетание в пласт сухого газа при давлениях от давления начала конденсации Р„„ до давления максимальной конденсации Р„„ пК МК не.только замедляет снижение содержания конденсата в извлекаемой газовой фазе, но и позволяет извлечь часть уже выпавшего ретроград ного конденсата благодаря смещению равновесия в системе от конденсации к испарению. Впервые нами совместно с А.И. Гриценко, P.M. Тер-Саркисовым, В.А.Николаевым / 16,58,80/»исследованный эффект испарения жидких углеводородов за фронтом вытеснения позволяет улучшить показатели сайклинг-процесса на тех иместорожде-ниях,где проектируется его осуществление. Однако, реализация этой технологии у нас и за рубежом зачастую сдерживается в силу технико-экономических причин-необходимости консервации значительных объемов газа в условиях его возрастающего дефицита и использования комплекса дорогостоящего промыслового оборудования высокого давления.
В этой связи представляет интерес исследование эффективности процесса закачки сухого газа в газоконденсатний пласт при низких давлениях воздействия как метода повышения конденсатоотдачи пласта.
Автором совместно с сотрудниками ВНИИГАЗа Б.В. Макеевым, - В.А. Николаевым изучены предпосылки такого "низконапорного"бес-компрессорного процесса,касающиеся испаряемости ретроградного конденсата в прокачиваемый газ при низких пластовых давлениях и в условиях низкопроницаемого пласта-коллектора (с проницаемость»: порядка 10 х) .Состав равновесной газовой фазы был таким(% мольные) : Cj-83,0,Cr,-I0,3,Cg-4,1,0 -1,5,0 -1,1; конденсатогазовый фактор 42 г/м3; молекулярная масса фракции С+ -91 г/моль. Были исследованы особенности доразработки системы в режиме изобарической прокачки сухого углеводородного газа (метана), а также неуглеводородного газа (азота) при Р= 5 МПа.
Основные результаты экспериментов по прокачке метана представлены на рис. 2.4 и 2.5 (результаты экспериментов по прокачке азота несущественно отличаются от результатов экспериментов с метаном).Результаты экспериментов свидетельствуют о наличии эффекта испарения жидких углеводородов даже в пористых средах с низкими проницаемостями. С этой точки зрения в газоконденсатном пласте, как и в газовом, процесс прокачки более эффективен при меньших давлениях и ограничением может являться только энергетическое состояние пласта и добывные возможности скважин.
Эффективность применения неуглеводородных газов для вытеснения пластовой смеси на завершающей стадии разработки месторождений в значительной мере будет определяться коэффициентом охвата пласта при нагнетании. Поскольку в этот завершающий период
разработки пласт обычно разбурен большим количеством .скважин, информация о строении и геолого-физических характеристиках максимальна, то выбор участков обработки,нагнетательных и эксплуатационных скважин по сравнению с аналогичной задачей при проектировании сайклинг-процесса облегчен, а коэффициент охвата в процессе воздействия на пласт неуглеводородным газом будет относительно высок.
Неуглеводородные газы - азот и диоксид углерода,которые - возможно использовать на завершающей стадии разработки газовых и газоконденсатних месторождений, целесообразно получать вблизи места их применения.
Эффективным способом получения азота из воздуха в настоящее время является его сепарация на криогенных установках. В США такие установки обычно изготавливаются в блочно-комплектном виде в одном или нескольких модулях и монтируются непосредственно на промыслах. Широкое распространение получили также передвижные установки на колесной или гусеничной базе. При использовании їм3 природного газа в качестве топлива получают от б до 10 м3 азота; производительность установок от 0,12 до I,50"млн.м3/сут. /23,74/.
Источниками диоксида углерода кроме естественных месторожде-" ний могут быть многие производства и прежде всего производство спиртов, где он в жидком виде является побочным продуктом. Большое количество диоксида углерода содержится в котельных и выхлопных газах тепловых электростанций, компрессорных станций и других производств. Выделение диоксида углерода в этих случаях может быть основано на адсорбции при низком давлении и десорбции при повышенной температуре. Диоксид углерода может быть извлечен также из природного и попутного нефтяного газа при помощи реге-нерационных установок мембранного типа. Такие установки успешно работают в США.
Исследование эффективности извлечения ретроградного конденсата,испаряемого в газовую фазу в условиях глубоко истощенного Вуктыльского месторождения
Одним из возможных путей повышения степени извлечения газа и конденсата из газоконденсатного месторождения является нагнетание в пласт углеводородных и неуглеводородных газов - азота,диоксида углерода,дымовых газов и др. До настоящего времени рассматривалось нагнетание в пласт этих газов при разработке нефтяных и га-эоконденсатных месторождений, в основном, как метод поддержания пластового давления.Однако возможности использования углеводородных и неуглеводородных газов для увеличения углеводородоотдачи в специфических условиях завершающей стадии разработки газоконденсат-ных месторождений практически не исследованы.
Нагнетание углеводородных и неуглеводородных газов на завершающей стадии разработки ГКМ должно преследовать цель не только замещения и добычи пластового углеводородного газа, но и добычи ранее выпавшего в пласте конденсата.Выполненные во ВНИИГАЗе исследования показали , что механизм добычи конденсата при этом может быть построен на эффектах испарения конденсата и транспорта его к добывающим скважинам в составе газовой фазы / 58,80/.
Газодинамическое состояние истощенных газовых и газоконденсатних месторождений таково,что не позволяет осуществлять довыра-ботку остаточных запасов углеводородов без привлечения дополнительной энергии,например,путем нагнетания в пласт сжатого газа. Благодаря закачке газа решаются следующие технологические задачи: - поддерживается минимально необходимое для эксплуатации добывающих скважин пластовое давление; - замещается остаточный жирный углеводородный газ на сухой углеводородный и неуглеводородный; - переводятся в паровое состояние сорбированные углеводороды или ранее выпавший углеводородный конденсат, что позволяет извлекать их с газом на поверхность.
Решение последней из перечисленных задач в условиях газо-конденсатной залежи основывается,как указывалось,на использовании эффектов испарения и массопереноса в пористой среде высокомолекулярных компонентов пластовой смеси /80/. 0 том,что эти эффекты присутствуют в условиях истощенного пласта с ухудшенными коллектор--скими свойствами,типичными для газоконденсатных залежей,свидетельствуют описанные выше (разделы 2 и 3) экспериментальные исследования ВНИИГАЗа при участии автора на физической модели пласта с низкой проницаемостью (порядка Ю--1- -I0-J" иг).
При разработке чисто газовых и газоконденсатных месторождений (ГКМ) с незначительным содержанием тяжелых углеводородов снижение пластового давления практически не оказывает влияния на углеводородный состав добываемого газа. Здесь имеет место повышение влагоемкости газа,что отражается на показателях установок адсорбированной осушки газа.
Что же касается газоконденсатных месторождений с большим конденсатным фактором,то влияние пластового давления на состав добываемого сырья весьма значительно, причем особенно по фракции Сс- .Ряд характерных данных, иллюстрирующих изменение состава газа Вуктыльского ГКМ в зависимости от пластового давления,приведены на рис. 4.4.
В отличие от чисто газовых месторождений на ГКМ изменение состава добываемого сырья предъявляет ряд серьезных требований к выбору схем обработки газа и их показателям "по времени. Необ -ходимо на стадии проектирования предусмотреть ряд мероприятий , позволяющих модернизировать УКПГ в период.снижения их загрузки сырьем и входного давления газа. Это особенно важно применительно к таким месторождениям как Вуктыльское /9,56,59,62,63,64,66, CD CO cc
За период эксплуатации Вуктыльского ГКМ из газа не извлечено свыше 35 млн.т этана.Извлечение 50% этого количества этана и использование его в качестве пиролизного сырья позволило бы сэкономить 45-50 млн.т нефтяных фракций, используемых как моторное топливо. Кроме того, за период эксплуатации месторождения свыше 80% потенциального содержания в газе (23 млн.т) пропан-- бутановой смеси в составе товарного газа подано в газопровод, т.е. использовано неквалифицированно.
На наш взгляд заблаговременное планирование мероприятий при проектировании технологических установок позволило бы несколько повысить эффективность их работы в период снижения пластового давления. Отметим из них некоторые.
Повышение поверхности рекуперативных теплообменников. Одним из основных элементов установок низкотемпературной конденсации является рекуперативный теплообменник " сырьевой газ-отсепариро-ванный газ", особенно в тех случаях,когда на установке холод производится за счет расширения газа. В этом случае при наличии незагруженных мощностей установок НТС рекуперативный теплообменник примыкающих технологических ниток можно" подключить к схеме последовательно и тем самым увеличить поверхность теплообмена. Благодаря этому при постоянном значении степени расширения газа можно снизить изотерму конденсации и тем самым повысить выход целевых компонентов в жидкую фазу.
Основные положения концепции доразработки Вуктыльского ГКМ с использованием технологии прокачки низконапорного газа
Улучшение качества подготовки газа,подаваемого в магистральный газопровод при существующей технической оснащенности промысла, можно достигнуть,если охлаждение и сепарацию газа производить при высоких давлениях,соответствующих давлениям в магистральном газопроводе.Как показывают расчеты, при этом резко увеличивается выход не только фракции Сс-+,но и пропан-бу-тановой фракции. Изотерма конденсации газа сепарации при высоком давлении приведена на рис. 4.8.
Благоприятное стечение таких обстоятельств как: га) территориальная близость ДКС и головных сооружений; б) расположение практически на одной строительной площадке ХС и замерного пункта,состоящего из 16 объемных сепараторов диаметром 2400 мм, которые впоследствии будут выполнять функции низкотемпературных сепараторов; - позволили создать единым комплекс ДКС - ХС (рис. А.6). Этому способствовало доукомплектование холодильной станции блоком входных теплообменников,прокладка дополнительных трубопроводов (около 500 м) для поворота газа после ДКС на ХС. Таким образом, была создана единственная в СНГ система охлаждения газа при высоком давлении. Ввод в эксплуатацию этой системы позволил осуществить: 1с Улучшить качество подготовки газа, подаваемого непосредственно в газопровод и резко увеличить извлечение фракции Сс (от 12 до 16 г/и3 добываемого газа). В таблице 4.2 приведена количественная характеристика извлекаемых компонентов, в таблице 4.3 - коэффициенты извлечения углеводородных компонентов в %, начиная с пропана, в различных узлах технологическом цепочки " пласт - УКПГ - (ДКС - ХС)". 2. Повысить выработку пропан-бутановой фракции на заводе ( табл. 4.2). 3. Резко снизить требования к качеству подготовки газа на самих УКПГ и тем самым упростить на них систему подготовки газа и конденсата. Подготовка газа .по УКПГ стала производиться по одноступенчатой схеме. В качестве сепаратора используется 50 м3 емкость, в которую через общий входной коллектор поступает газ из скважин. 4. Благодаря упрощению технологических схем УКПГ высвободить большое количество сепарационного и теплообменного оборудования, используемого для обустройства новых вводимых в разработку место рождений.
Обобщая опыт эксплуатации единого комплекса ДКС-ХС на Вук-тыльском ГКМ, следует отметить высокую эффективность системы ДКС-ХС и открывающиеся возможности принципиально нового подхода проектированию обустройства новых газоконденсатних месторождений, когда устанавливаемое оборудование рассчитывается на весь период разработки. Суть этого подхода заключается в том, что уже на начальной стадии проектирования обустройства месторождения увязывается взаимное расположение ДКС и головных сооружений
Извлечение различных углеводородных компонентов в системе пласт -УКПГ її - (ДКС-ХС-НТС)" станции.
На завершающей стадии разработки газоконденсатных месторождений при внедрении технологических процессов воздействия на пласт существует целый ряд объективных обстоятельств,затрудняющих реализацию новых технологических процессов (ограниченные финансирование, материальные ресурсы, возможности бурения и освоения скважин и т.п.). Поэтому при составлении под руководством автора программы осуществления технологического процесса прокачки газа на Вуктыльском месторождении были предусмотрены меры по максимальному использованию существующего фонда скважин, промыслового оборудования и трубопроводов /21,34,41,42,44,56,59,85/.
В качестве опытного участка для прокачки сухого газа при участии автора был выбран полигон № 2 в районе УКПГ-8 вуктыль-ского промысла ( рис. 4.II). Критериями выбора полигона являлись: - типичные для месторождения коллекторские свойства пород,эффективные толщины продуктивного пласта, сетка скважин; - оптимальные по площади и остаточным запасам углеводородов размеры участка, позволяющие подобрать группы нагнетательных и эксплуатационных скважин для реализации центральной или галлерейной схемы закачки газа и отбора продукции; - возможность осуществления бескомпрессорной прокачки сухого газа на базе существующей промысловой сетки трубопроводов,имеющегося оборудования и инфраструктуры газодобывающего предприятия в целом.
