Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Совершенствование методов проектирования разработки мелких газоконденсатных месторождений при применении газовых методов поддержания пластового давления Зубарев, Виктор Владимирович

Совершенствование методов проектирования разработки мелких газоконденсатных месторождений при применении газовых методов поддержания пластового давления
<
Совершенствование методов проектирования разработки мелких газоконденсатных месторождений при применении газовых методов поддержания пластового давления Совершенствование методов проектирования разработки мелких газоконденсатных месторождений при применении газовых методов поддержания пластового давления Совершенствование методов проектирования разработки мелких газоконденсатных месторождений при применении газовых методов поддержания пластового давления Совершенствование методов проектирования разработки мелких газоконденсатных месторождений при применении газовых методов поддержания пластового давления Совершенствование методов проектирования разработки мелких газоконденсатных месторождений при применении газовых методов поддержания пластового давления
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Зубарев, Виктор Владимирович. Совершенствование методов проектирования разработки мелких газоконденсатных месторождений при применении газовых методов поддержания пластового давления : диссертация ... кандидата технических наук : 25.00.17 / Зубарев Виктор Владимирович; [Место защиты: Татар. науч.-исслед. и проек. ин-т нефти].- Бугульма, 2010.- 188 с.: ил. РГБ ОД, 61 11-5/507

Содержание к диссертации

Введение

1. Перспективы и сложности применения сайклинг-процесса на мелких газоконденсатных месторождениях 16

1.1 Опыт разработки газоконденсатных месторождений с применением сайклинг-процесса 27

1.2 Результаты исследования сайклинг-процесса на физических и математических моделях в России 32

1.3 Исследование применимости водогазового воздействия на газоконденсатных месторождениях 35

1.4 Проблемы выработки запасов и сайклинг-процесс на небольших газоконденсатных месторождениях с уникально высоким содержанием конденсата и низкопроницаемым коллектором 44

1.5 Выводы 53

2. Повышение технологической эффективности сайклинг-процесса при разработке мелких газоконденсатных месторождений с уникально высоким содержанием конденсата 55

2.1 Особенности используемой модели пласта и пластовой системы 58

2.1.1 Модель пластового флюида пласта 58

2.1.2 Геологическая модель исследуемого объекта 62

2.2 Жизненный цикл месторождения и сайклинг-процесс 68

2.3 Форсированные режимы эксплуатации скважин при работе на режиме истощения и рециркуляции газа 78

2.4 Переход на нагнетание не углеводородного газа 81

2.4.1 Коэффициент рециркуляции газа 81

2.4.2 Влияние не углеводородных компонентов на фазовое состояние пластовой системы, газо- и конденсатоизвлечение 83

2.4.3 Доразработка месторождения нагнетанием дымового газа как способ повышения эффективности сайклинг-процесса 95

2.4.4 Выбор момента перехода на нагнетание дымового газа 100

2.5 Выводы 106,

3. Водогазовое воздействие на газоконденсатных месторождениях 110

3.1 Исследование эффективности последовательного водогазового воздействия на газоконденсатных месторождениях 111

3.2 Исследование эффективности совместного нагнетания воды и газа на газоконденсатных месторождениях 117

3.2.1 Влияние особенностей геологического строения месторождения и технологий стабилизации фронта вытеснения на выбор газосодержания водогазовой смеси и способа совместного нагнетания воды и газа 118

3.2.2 Исследование влияния газосодержания водогазовой смеси на конденсатоизвлечение на различных стадиях разработки 130

3.2.3 Исследование влияния времени эксплуатации месторождения в режиме истощения пластовой энергии и периода рециркуляции газа на эффективность последующего нагнетания водогазовой смеси 143

3.3 Чередующееся водогазовое воздействие на газоконденсатных месторождениях 148

3.4 Выводы 156

4. Повышение инвестиционной привлекательности разработки газоконденсатных месторождений с применением газовых методов поддержания пластового давления 160

4.1 Принцип выбора вариантов для дальнейшей оптимизации 160

4.2 Пути снижения затрат приходящихся на единицу объема дополнительно добытого конденсата 165

4.3 Выводы 170

Заключение 172

Список использованных источников 174

Введение к работе

Актуальность проблемы

Глубокозалегающие газоконденсатные месторождения с низкой проницаемостью пластов-коллекторов, высокими значениями пластового давления и температуры, значительным содержанием группы С$+ в пластовом газе - сложнейшие геолого-физические системы.

Эффективная разработка подобных объектов - задача повышенной сложности, для решения которой требуется глубокое понимание массообменных процессов, изучение фазового состояния пластовой системы и особенностей многофазного притока пластовых флюидов к скважине.

Зачастую подобные объекты характеризуются небольшим размером и удаленностью от магистральных трубопроводов, что ставит перед специалистами дополнительную задачу по поиску возможностей эффективного использования добываемого на месторождении газа.

В настоящее время в России даже газоконденсатные месторождения с уникально высоким содержанием конденсата (более 500 г/м ) разрабатываются в режиме истощения пластовой энергии, и ввиду ретроградных явлений в пласте остается от 50 до 80 % потенциальных запасов конденсата, в зависимости от его плотности и начального содержания в газе. Избежать таких потерь можно путем искусственного поддержания пластового давления на уровне выше давления начала конденсации.

Метод поддержания пластового давления путем рециркуляции газа, названный «сайклинг-процесс», оказался одним из самых эффективных способов борьбы с пластовыми потерями конденсата, но опыт разработки газоконденсатных месторождений и предыдущих научных работ выявил необходимость совершенствования процесса проектирования разработки для условий мелких (с начальными запасами газа менее 5 млрд. м ) удаленных месторождений ввиду:

низкой технологической (удельный объем нагнетаемого газа приходящийся на единицу объема дополнительно добытого конденсата) и

4 экономической (снижение затрат, приходящихся на единицу объема дополнительно добытого конденсата) эффективности;

высокой скорости прорыва нагнетаемого газа в добывающие скважины и низкого коэффициента охвата воздействием в условиях высокой неоднородности пласта и отсутствия возможности гравитационной стабилизации фронта вытеснения.

Модификации сайклинг-процесса, такие как способ разработки газоконденсатных месторождений путем нагнетания в пласт сухого газа и воды (последовательно, чередующимися оторочками и одновременно), исследованы слабо и не позволяют выработать рекомендации для принятия практических решений.

Поэтому для решения этих проблем определена следующая цель работы.

Цель работы

Целью данной работы является совершенствование методов проектирования разработки мелких газоконденсатных месторождений при применении газовых методов поддержания пластового давления.

Для достижения поставленной цели был решен ряд задач.

Задачи

Для условий ограниченности ресурсов газа и удаленности объекта от магистральных газопроводов:

определить момент инициализации сайклинг-процесса для достижения максимальной технологической эффективности и инвестиционной привлекательности проекта;

определить технологии и момент их внедрения в ходе разработки месторождения, способствующие достижению высокой степени извлечения конденсата и технологической эффективности проекта;

выработать рекомендации по проектированию поддержания пластового давления нагнетанием в пласт газа и воды (последовательно, чередующимися оторочками и одновременно).

5 Методы решения поставленных задач

Для решения задач анализировались показатели вариантов разработки, рассчитанные на адаптированной по истории разработки композиционной модели месторождения, пластовая система в которой описана уравнением состояния Пенга-Робинсона (версия 1979 года) на основе результатов экспериментов дифференциальной конденсации рекомбинированых проб пластового флюида.

Анализ результатов проведенных исследований позволил выделить следующую их новизну.

Научная новизна

Научная новизна работы определяется следующими наиболее значимыми для условий мелких газоконденсатных месторождений с уникально высоким содержанием конденсата и низкой проницаемостью коллектора результатами:

исследована зависимость удельной дополнительной добычи конденсата от времени инициализации сайклинг-процесса при использовании собственных ресурсов газа месторождения и при постоянном объеме нагнетаемого газа;

определен момент смены нагнетаемого при сайклинг-процессе агента с газа сепарации на неуглеводородный газ для достижения степени извлечения конденсата, сопоставимой с полным сайклинг-процессом;

получена зависимость периода времени до прорыва нагнетаемого неуглеводородного газа от предшествовавшего объема рециркуляции газа сепарации;

показано влияние технологий перехода на заводнение после сайклинг-процесса и нагнетания оторочки воды перед сайклинг-процессом на охват пласта вытеснением по разрезу и стабилизацию дебитов добывающих скважин;

исследовано влияние геолого-физических факторов и технологий стабилизаіщи фронта вытеснения на величину оптимального содержания газа при одновременном нагнетании воды и газа;

получена зависимость величины коэффициента извлечения конденсата (КИК) от величины газосодержания водогазовой смеси при совместном нагнетании воды и газа;

исследовано влияние объема оторочек и последовательности нагнетания агентов при чередующемся нагнетании воды и газа.

Практическая ценность

В результате работы получены следующие практически значимые для обозначенных выше условий результаты:

определен момент инициализации сайклинг-процесса;

предложен метод определения в промысловых условиях момента перехода на нагнетание неуглеводородного газа для достижения степени конденсатоизвлечения, сопоставимой с полным сайклинг-процессом;

определен удельный объем оторочки воды, нагнетаемой перед рециркуляцией газа и способствующий максимизации охвата пласта вытеснением по разрезу и стабилизации дебитов скважин во времени;

на основе гидродинамического моделирования даны рекомендации по выбору схемы совместного нагнетания воды и газа в зависимости от геологического строения месторождения;

выработаны рекомендации по применению совместного и чередующегося водогазового воздействия на газоконденсатных месторождениях;

разработан графо-аналитический экспресс-метод выбора вариантов разработки для дальнейшей оптимизации с целью повышения их инвестиционной привлекательности.

Выработанные практические рекомендации применены при выполнении научно-технических работ по темам «Геолого-технологическое моделирование опытно-промышленной разработки Северо-Елтышевского месторождения», «Исследование вариантов, разработка ТЭО и технологии утилизации газа Северо-Елтышевского месторождения ОАО «Илекнефть», «Разработка технологии водогазового воздействия и расчет по композиционной модели» и

7 «Технико-экономическое обоснование возможных вариантов разработки третьего блока Онбийского месторождения с использованием попутного газа». Также разработанные рекомендации применимы при проектировании разработки аналогичных месторождений.

Апробация работы

Опыт разработки газоконденсатных месторождений с применением сайклинг-процесса

Тер-Саркисов отмечает [35], что по состоянию на июнь 1997 года перечень отечественных газоконденсатных месторождений (ГКМ), разработка которых на режиме истощения завершена или близка к завершению, включает десятки объектов; а пластовые потери- жидких углеводородов (ретроградного конденсата) значительно превысили две сотни миллионов тонн.

Илатовский приводит пример Вуктыльского месторождения, которое на момент открытия в начале 70-х являлось крупнейшим в Европе и, как пишет автор, по объективным причинам разрабатывалось без поддержания пластового давления. Результатом такого подхода явились значительные потери жидких углеводородов, составившие на Вуктыльском месторождении, по оценке автора, 100 млн. т [94].

В большинстве случаев ретроградный конденсат является неизвлекаемым без применения третичных методов воздействия. Во-первых, потому, что образовавшийся в пласте ретроградный конденсат неподвижен, так как его насыщенность ниже критической (исключением являются месторождения с уникально высоким содержанием конденсата, в которых часть ретроградного конденсата подвижна). Во-вторых, скорость самопроизвольного испарения ретроградного конденсата очень, низка, особенно в пласте. Доказательством последнего служит работа [93], согласно которой величины характерных времен релаксации давления, к равновесным- значениям в углеводородной смеси, насыщающей крупнозернистый кварц в объёме калориметрической ячейки (порядка нескольких сантиметров), составляют десятки тысяч секунд. Реальная же газоконденсатная залежь, представленная крупнозернистым песчаником, имеет протяженность сотни и тысячи метров. Исходя из принципа подобия (объём залежи пропорционален линейному размеру в третьей степени, а площадь поверхности раздела фаз - линейному размеру во второй степени), при переходе к реальной пластовой системе, величина характерных времен релаксации давления к равновесным значениям (характерные времена испарения конденсата) будет составлять сотни и тысячи лет.

Помимо потери, ретроградный конденсат, накапливаясь в пласте, снижает относительную фазовую проницаемость породы по газу и блокирует частично или полностью приток газа к скважине. Первым признаком интенсивных ретроградных явлений в пласте и блокирования притока может служить резкое падение дебитов скважин [96].

Гидроразрыв пласта (ГРП) уменьшает негативное влияние образовавшегося конденсатного вала и способствует частичному выносу ретроградного конденсата из призабойной зоны, но данный метод не позволяет ликвидировать скопления конденсата в тех районах пласта, где давление ниже точки росы [96, 107]. Наличие конденсатного вала и его размер отражают характерный отклик давления на производной кривой восстановления давления (КВД), но чтобы зафиксировать данный эффект при наличии трещины ГРП необходима очень длительная запись КВД (например, для ачимовских отложений более 1000 ч [97]).

К методам борьбы с последствиями ретроградной конденсации можно отнести нагнетание в пласт различных растворителей, кислот и газов в добывающие скважины с целью очистки призабойной зоны пласта. Сущность метода заключается в остановке добывающей скважины, нагнетании требуемого объема агента и пуска скважины в эксплуатацию. За рубежом из-за специфичности принципа осуществления данная группа методов называется huffn puff. Примерами разработок в данной области могут быть работы [17, 27, 31, 40, 98, 112]. Эффективность и длительность действия эффекта обработок зависит от термобарических условий в залежи. Повышенная эффективность и длительность эффекта данной группы технологий достигается при условии, что пластовое давление ниже давления максимальной конденсации. Ввиду временного эффекта данные технологии должны применяться с заданной периодичностью.

Одним из самых передовых методов борьбы с образованием конденсатного вала является изменение смачиваемости породы. Поверхность таких минералов как кварц, кальцит и доломит смачиваются преимущественно жидкой фазой, но есть и твердые тела, поверхность которых смачивается преимущественно газом. К ним, например, относятся фторированные составы, такие как Teflon. По результатам исследований на кернах типичных газоконденсатных месторождений при высоких температурах (около 140 С) после обработки фторированными растворителями наблюдается устойчивое обращение смачиваемости в системе газ-вода-порода и менее успешное в системе газ-нефть-порода. В University of Texas в Остине прошли испытания фторуглеродных ПАВ фирмы ЗМ на кернах, течение газа в которых было блокировано конденсатом, результаты показали, удвоение относительных фазовых проницаемостей по газу и конденсату после обработки [96]. Изменение смачиваемости породы решает фундаментальную причину блокирования притока газа к скважине ретроградным конденсатом — накопление в капиллярах жидкой фазы, контролируемое силами поверхностного натяжения.

Форсированные режимы эксплуатации скважин при работе на режиме истощения и рециркуляции газа

Логичным развитием исследования стало проведение серии экспериментов для1 изучения эффективности нагнетания постоянного объема газа, сопоставимого с объемом газа при сайклинг-процессе с начала разработки, в зависимости от времени инициализации процесса.

Результаты данной серии экспериментов представлены на рисунке 2.11, где можно наблюдать 1,5 кратный прирост времени в течение которого нагнетание (рециркуляция) газа на газоконденсатном месторождении остается эффективным способом повышения коэффициента извлечения конденсата (КИК). Это обусловлено исключительно компенсацией естественного уменьшения доступных ресурсов при реализации/сжигании добываемого на месторождении газа в процессе разработки на истощении.

Для дальнейшего сравнения результатов двух серий экспериментов» будет удобнее оперировать относительными величинами и преобразовать, временную зависимость в зависимость коэффициента извлечения конденсата от объема закачанного газа. На рисунки также добавлена кривая При этом коэффициент извлечения конденсата и пластовое давление на момент инициализации процесса представлены относительно их величины при внедрении сайклинг-процесса/нагнетания постоянного объема газа с начала разработки месторождения. Результаты серий экспериментов в относительных величинах представлены на рисунках 2.12 и 2.13.

Снижение объема нагнетаемого газа во времени в серии экспериментов нагнетания фиксированного объема газа происходит линейно, так как с каждым годом закачиваемый объем снижается ввиду того, что срок окончания разработки жестко фиксирован. При этом коэффициент извлечения конденсата (КИК) изменяется во времени нелинейно (рисунок 2.13). В серии экспериментов с сайклинг-процессом как объем газа, так и КИК изменяются во времени нелинейно (рисунок 2.12). Нелинейное снижение нагнетаемых в пласт объемов газа обусловлено снижением дебитов эксплуатационных скважин по газу ввиду ограничения минимально допустимого забойного давления . На обеих зависимостях коэффициента извлечения конденсата от объема нагнетания газа рисунков 2.12 и 2.13 отчетливо выделяются два прямолинейных участка, при этом- количество точек данных, входящих в участки, на обоих рисунках идентично;

Первый участок линией тренда с высоким показателем корреляции можно соединить со значением КИК при работе на режиме истощения. Данная линия тренда показывает какой бы была степень извлечения, если бы на нее влиял лишь объем нагнетания газа. Этот участок соответствует периоду "доходного бездействия" и характеризуется средним- пластовым давлением 82 % от давления начала конденсации, извлечением 7 и 5 % от начальных запасов газа и конденсата соответственно.

Точка начала второго участка соответствует «точке необходимости вмешательства». Доминирующие влияние на степень извлечения конденсата в этот период оказывают ретроградные явления, при сохранении характерных для данного участка темпов истощения КИК существенно снижается и "точка необратимости" будет достигнута гораздо раньше. Но в проведенной серии экспериментов дебиты- эксплуатационных скважин ограничены минимально допустимым забойным давлением 70 % от давления начала конденсации (в соответствии с рекомендациями по Оренбургскому НГКМ); что и обусловило постепенное изменение характера зависимости КИК от объема нагнетаемого газа на нелинейный. Работа на более щадящих режимах позволяет продлить период в течение которого применение сайклинг-процесса способствует увеличению степени, извлечения.

Можно также отметить, что при сопоставимых объемах нагнетания газа в интервале от 0,4 до 0,09 поровых объемов сайклинг-процесс эффективнее, чем нагнетание фиксированного во времени объема газа, что хорошо продемонстрировано на рисунке 2.14. Если вернуться к рисункам 2.10 и 2.11, то можно заметить, что нагнетание объема газа из обозначенного выше интервала при сайклинг-процессе происходит раньше, чем при нагнетании постоянного объема газа. Пластовые давления в эти моменты в обеих сериях близки и потери конденсата с точки зрения данных дифференциальной конденсации должны быть сопоставимы, а значит и количество дополнительной работы которую необходимо совершить для возвращения образовавшегося в пласте ретроградного конденсата в газовую фазу должно быть одинаково. Но фактически это не так и объяснением служит процесс «динамической конденсации», который подробно описан в литературе.

После прохождения потоком движущегося газа через точку пласта с давлением ниже давления начала конденсации в пористой среде образуется ретроградный конденсат. В области высоких градиентов давления образовавшаяся жидкость может быть неподвижной или двигается со скоростью, меньшей, чем скорость потока газа. Из все новых порций пластового газа, проходящего через эту точку пласта, выделяется ретроградный конденсат, который не успевает двигаться вместе с газом к скважине, и, таким образом, идет накопление жидкости. Этот процесс происходит до тех пор, пока состав пластового газа в пористой среде в этой зоне не будет соответствовать равновесному составу накопившейся жидкости. [143]

В работах различных авторов размеры зоны «динамической конденсации» варьируются от 5-6 до 100 метров (страницы 80-81 работы [143]). Высокое содержание группы С5+ в случае Северо-Елтышевского месторождения способствовало формированию зоны «динамической конденсации» радиусом от 75 до 100 метров, которая визуально различима на рисунке 1.6. Сопоставление насыщенности ячейки модели, находящейся на расстоянии — 515 метров от скважины № 3 в направлении скважин № 4, с результатами дифференциальной конденсации (рисунок 2.15) показало, что поведение насыщенности жидкой углеводородной фазой в ячейке на всем протяжении периода разработки отлично от полученного по результатам эксперимента дифференциальной конденсации.

Исследование эффективности последовательного водогазового воздействия на газоконденсатных месторождениях

Влияние СОг на испаряемость конденсата изучали. Сайфеев, Виноградов и Филиппов" в работе [26]. В результате проведенных исследований они отмечают, что наиболее положительное влияние оказывает диоксид углерода на испаряемость конденсата при объемном его содержании в системе 30-35 %. Дальнейшее увеличение содержания диоксида углерода не приводит к должному эффекту. Снижение температуры пластовой системы, в основном, отрицательно сказывается на испаряемость конденсата. Однако в целом суммарный эффект от воздействия диоксида углерода весьма существенен как при высоких, так и при низких пластовых давлениях, что позволяет применять закачку СОг и на более поздней стадииразработки:.

В АстраханьНИПИгазе Сафеевым, Виноградовым и Круловым исследовалось влияние сероводорода на фазовое поведение пластовой системы Астраханского ГКМ [30]. На основе проведенных исследований авторы отметили следующее: содержание в пластовой системе АГКМ 24 % сероводорода снижает давление начала конденсации на 25 %, по сравнению с газом не содержащим сероводород; с увеличением содержания сероводорода в газоконденсатной системе конденсатоизвлечение возрастает только за счет увеличения степени се недонасыщенности; при снижении давления ниже давления начала конденсации фазовые переходы сопровождаются образованием серосодержащих соединений вплоть до давления 30 МПа; образование серосодержащих соединений отрицательно сказывается па извлечении конденсата. Влияние кислых компонентов исследовано Тер-Саркисовым, Виноградовым и Кругловым в работе [39] Сначала исследовался газ исходного состава, затем в него добавляли сероводород и диоксид углерода, содержание которых соответственно составило 25 и 24 %. Результаты показывают, что наибольшее накопление ретроградного конденсата наблюдается для сероводородсодержащих систем, затем газоконденсатных систем, не содержащих кислые компоненты, и, наконец, для систем, содержащих диоксид углерода. Интенсивность конденсации жидких углеводородов в серосодержащих системах намного выше, чем в газоконденсатных и системах, содержащих диоксид углерода. Разность между давлением начала конденсации и давлением максимальной конденсации для сероводородсодержащих систем значительно меньше, чем для газоконденсатных и систем, содержащих диоксид углерода. Это свидетельствует о проявлении процессов прямого испарения в сероводородсодержащих системах при более высоких пластовых давлениях, чем в двух последних системах.

Ильин, Сайфеев, Виноградов и Круглов продолжили исследование влияния содержания сероводорода на извлечение компонентов пластовой смеси [42]. Анализ результатов исследований позволил им отметить сложный характер влияния сероводорода на фазовые процессы в пластовых системах. С одной стороны, сероводород способствовал увеличению степени недонасыщенности пластовой системы и увеличению конденсатоизвлечения. С другой стороны, при давлениях, соответствующих фазовым переходам в пластовой смеси, повышенное содержание сероводорода отрицательно влияет на извлечение углеводородов парафинового ряда. Авторы отметили, что относительно высокие значения давлений максимальной конденсации способствуют вовлечению в добычу большого количества низкокипящих углеводородов С5+, однако не компенсируют полноты извлечения жидких углеводородов. Суммарный же эффект от влияния сероводорода на извлечение конденсата остается достаточно высоким, как и отмечалось в ранних работах, за счет роста степени недонасыщенности пластовой системы

Проведенный-Абасовым и коллегами анализ работ [53] показал, что степень влияния содержания азота и углекислого газа на давление начала конденсации зависит, в основном, от их содержания в составе природного газа, а также физико-химических свойств- жидких углеводородов. Изменение мольной доли азота от 0,7 до 58 %, а углекислого газа от 0,7 до 78 % показало; что рост количества азота приводит к росту давления начала конденсации, а увеличение количества углекислого газа - к снижению этого параметра. Далее авторы провели экспериментальные исследования на установке УГК-3 по общепринятой методике. В целях изучения- одновременного влияния содержания азота и температуры на давление начала конденсации опыты проводили при температурах 15, 45, 60, 80, 95 и ПО С. В ходе экспериментов установлено, что: наличие в составе природного газа молярной доли» азота до 50 % приводит к росту, а выше этого предела - к снижению давления начала конденсации; с ростом температуры давление начала конденсации независимо от содержания азота снижается; увеличение содержания углекислого газа в составе природного газа приводит к снижению давления начала конденсации независимо от температуры; с ростом температуры до 60 С при постоянном содержании углекислого газа давление начала конденсации возрастает, затем по мере повышения температуры выше этого предела снижается.

Чередующееся водогазовое воздействие на газоконденсатных месторождениях

Поэтому полученные на физических моделях величины газосодержания необходимо адаптировать к геолого-физическим условиям объекта и предусмотреть технологии контроля фронта вытеснения. При« выборе газосодержания не стоит останавливаться на одном конкретном значении. Необходимо найти некоторую область этого параметра для динамичного его изменения в процессе разработки, что также позволит осуществлять контроль за равномерностью фронта вытеснения путем регулирования опережения одной фазы смеси другой.

При одних и тех же диапазонах оптимального газосодержания и одинаковых составах нагнетаемого агента, эффективность технологии водогазового воздействия будет зависеть от схемы его реализации и неоднородности коллектора. Если в. разрезе пласта присутствуют непроницаемые барьеры, то наиболее оптимальным , будет совместное нагнетание водогазовой смеси через вертикальную скважину, вскрывающую пласт во всю толщину. А в условиях большой мощности пласта и коэффициента расчлененности близкого к единице предпочтительно использование технологий гравитационно-стабилизированного вытеснения водогазовой смесью и организации перекрестного движения воды и газа.

Подробное рассмотрение зависимости КИК от газосодержания водогазовой смеси (ВГС) при организации воздействия с начала разработки позволило выделить на ней три самостоятельных участка. Первый участок наблюдается при содержании в нагнетаемой смеси от 0 до 50% газа, он характеризуется монотонным ростом. Растущие пропорционально содержанию газа объемы рециркуляции в условиях ослабленного влияния ретроградной конденсации обеспечивают пропорциональный же рост степени извлечения конденсата. При достижении 50 % содержания газа темпы роста замедляются и на зависимости начинается второй участок, который характеризуется поиском баланса между коэффициентами вытеснения и охвата пласта вытеснением, и продолжается до достижения 80 % содержания газа. На третьем участке увеличение содержания газа приводит к блокированию водой низкопроницаемых каналов и дренирование водой и газом преимущественно наиболее проницаемой пачки пропластков. Разность градиентов давлений и фильтрационных сопротивлений приводит к формированию более "рваного" фронта вытеснения, чем и обусловлен низкий охват пласта вытеснением по разрезу. После 90 % содержания объемы воды постепенно уменьшаются настолько, что все меньше и меньше препятствуют течению газа. Это обстоятельство приводит к постепенному выравниванию распределения давления по разрезу пласта и восстановлению высоких значений коэффициентов охвата.

При организации поддержания пластового давления с начала разработки, нагнетание оторочки газа перед нагнетанием ВГС не приводит к росту степени извлечения конденсата. Нагнетание же оторочки 0.09 поровых объемов воды способствует повышению КИК в 1.16 раза.

Как и при сайклинг-процессе, при совместном нагнетании воды и газа удельная дополнительная добыча конденсата при инициализации технологии на более поздних этапах разработки снижается, но при инициализации сначала разработки технологическая эффективность водогазового воздействия в 1.5 раза. Влияния содержания газа в водогазовой смеси на коэффициент извлечения конденсата на поздней стадии разработки не наблюдается. Повысить степень извлечения конденсата на более поздних стадиях разработки можно путем компенсации малого количества газа водой, однако при этом сильно снижается приемистость скважин и требуются большие давления нагнетания. Для ограничения роста давления и достижения высокой степени извлечения конденсата при переходе на нагнетание водогазовой смеси на поздних этапах разработки в режиме истощения пластовой энергии должна обеспечиваться 100 % рециркуляция добываемого газа, а максимальный коэффициент компенсации отборов нагнетанием может достигать 200 % при содержании до 50 % воды в ВГС.

Недостатком совместного нагнетания воды и газа является необходимость высокой приемистости нагнетательных скважин, поэтому его применение на газоконденсатных месторождениях можно рекомендовать при недостаточном количестве ресурсов газа для осуществления сайклинг-процесса. Для повышения же коэффициента охвата на месторождениях с низкой проницаемостью коллектора предпочтительнее чередующееся и последовательное нагнетание воды и газа.

При чередующемся водогазовом воздействии более высокие показатели достигаются при нагнетании воды перед газом, соотношение нагнетаемых объемов (водатаз) изменяется от 1:2 в начале разработки до 1:4 на более поздних стадиях, рекомендуемый объем оторочки воды 0.1 порового объема пласта. Отмечено восстановление приемистости скважин по газу после нагнетания воды в ходе реализации WAG процесса, но с каждым циклом нагнетания скорость восстановления снижается.

Сопоставление динамики насыщенности ячейки модели, находящейся на расстоянии 515 метров от скважины № 3 в направлении скважин № 4, при применении различных методов поддержания давления после продолжительно истощения позволило установить, что водогазовые методы поддержания пластового давления позволяют быстрее очистить пласт от ретроградного конденсата.

Похожие диссертации на Совершенствование методов проектирования разработки мелких газоконденсатных месторождений при применении газовых методов поддержания пластового давления