Файл: Закиров, С. Н. Проектирование и разработка газовых месторождений учебное пособие.pdf

родности параметров пласта по площади и мощности, а также из-за неравномерного дренирования отдельных пачек, пропластков и т. д. Кроме того, при закачке воды за фронтом вытеснения остается газ при высоком пластовом давлении, что может существенно снизить коэффициенты газо- и конденсатоотдачи пласта.

Закачка воды имеет и ряд преимуществ по сравнению с закачкой сухого газа в пласт. При закачке воды с самого начала разработки месторождения газ подается потребителю. Так как давление поддер­ живается на определенном уровне (оптимальная величина поддержи­ ваемого давления как при закачке газа, так и при закачке воды определяется технико-экономическими расчетами), то не требуется или оттягивается срок 1 сооружения дожимной компрессорной стан­ ции. Постоянство поддерживаемого пластового давления обеспечи­ вает также стабильную добычу конденсата и не требует обычно ввода в эксплуатацию установок искусственного холода.

Особенности поведения газоконденсатных систем необходимо учитывать при проектировании систем сбора, транспорта, извлечения конденсата и подготовки газа к дальнему транспорту. Эти особенности должны отражаться в расчетах движения двухфазных систем в стволе скважин и газосборных сетях, в установлении оптимальных техно­ логических параметров, характеризующих работу установок низко­ температурной сепарации газа, и т. д.

§ 2. Исходные данные для проектирования разработки газоконденсатного месторождения

Большинство исходных геолого-геофизических данных, необхо­ димых для проектирования разработки газоконденсатных месторож­ дений, аналогично исходным данным, используемым при проектиро­ вании разработки газовых месторождений. Особенно это относится к исходным данным для проектирования разработки газоконденсат­ ных месторождений на истощение.

При рассмотрении вариантов разработки газоконденсатного место­ рождения с поддержанием пластового давления путем закачки сухого газа или воды требуются большая степень достоверности информации о геологическом строении залежи, об изменении коллекторских свойств по площади залежи и по мощности пласта, характеристика водонапорной системы и данные о параметрах водоносного пласта. К числу дополнительных исходных данных относятся данные о при­ емистости нагнетательных скважин по газу или по воде.

Помимо построения геологических профилей, проведения корре­ ляции разрезов скважин, составления карт зональной неоднород­ ности, карт мощности, пористости и проницаемости и других геолого­ геофизических документов, составляемых методами промысловой геологии, необходима статистическая обработка кернового и геофизи­ ческого материала. Последний вид обработки геолого-геофизической

1 В случае прекращения закачки воды.

270

информации широко применяется в теории и практике разработки нефтяных месторождений [37, 55]. Это касается, прежде всего, опре­ деления так называемой функции распределения проницаемости. Функция распределения проницаемости позволяет рассчитывать, например, эффективность процесса обратной закачки газа.

Эффективность методов поддержания пластового давления суще­ ственно зависит от особенностей геологического строения месторожде­ ния, степени неоднородности пласта по коллекторским свойствам и т. д. Поэтому при проектировании разработки газоконденсатных месторождений повышаются требования к геолого-геофизической информации. Основные же отличия в исходной информации, необхо­ димой для проектирования разработки газоконденсатных место­ рождений, определяются особенностями поведения газоконденсатной системы при изменении ее давления и температуры. Эти особенности учитываются построением изотерм конденсации. При проектировании системы разработки месторождения и обустройства промысла наиболь­ шее значение имеют пластовая изотерма конденсации и изотермы конденсации для различных возможных температур сепарации газа.

Пластовая изотерма конденсации характеризует количество выпа­ дающего в пласте конденсата в кубических сантиметрах из одного кубического метра газа при изменении среднего пластового давления в процессе разработки месторождения. Пластовая изотерма конден­ сации позволяет определить потери конденсата в пласте при разра­ ботке месторождения на истощение или путем поддержания пласто­ вого давления (путем закачки воды) на разных возможных уровнях.

При помощи изотерм конденсации в условиях различных темпера­ тур сепарации газа определяется соответствующий каждой темпера­ туре выход конденсата. Технико-экономическими расчетами, осно­ ванными на учите добычи конденсата при различных температурах сепарации, затрат на поддержание различных температур сепарации газа, а также температурного режима магистрального газопровода устанавливается оптимальная температура сепарации газа.

Различают изотермы стабильного и нестабильного конденсата. В зависимости от характера решаемых задач может использоваться та или иная изотермаИзвестно также, что изотермы конденсации можно получать как при контактной, так и при дифференциальной конденсации.

Процессы, происходящие в пласте при разработке газоконденсатного место­ рождения на истощение, в наибольшей мере соответствуют дифференциальной конденсации. Представляется возможным приближенно воспроизводить на бомбах pVT процесс обратной закачки газа. В этом случае моделируются про­ цессы закачки сухого газа и отбора жирного газа и определяется соответству­ ющая изотерма конденсации при различных характерах изменения в бомбе (пластового давления). Расчетная схема данного процесса предложена Г. Р. Гу­ ревичем и В. Н. Николаевским [52]. Авторы исходят из балансовых соотноше­ ний. Потери конденсата в пласте, изменения состава продукции залежи рас­ считываются на примере замены газоконденсатной системы тройной системой н в предположении, что изменение во времени отмеченных параметров опреде­

как не учитываются особенности фильтрации при рециркуляции сухого газа,

271

т. е. неравномерность продвижения по площади п мощности границы раздела сухой газ — жирный газ.

В настоящее время разработаны различные методики построения изотерм конденсации. При этом используются как лабораторные установки с бом­ бами pVT, так и передвижные промысловые установки для исследования сква­ жин на газоконденсатность. Мы не касаемся здесь техники и технологии иссле­ дования газоконденсатных систем и методики интерпретации результатов. Эти вопросы излагаются в курсах «Технология и техника добычи газа», «Физика газового пласта».

§ 3. Показатели разработки газоконденсатного месторождения без поддержания пластового давления

Разработка газоконденсатных месторождений без поддержания пластового давления (на истощение) сопровождается выпадением в пласте конденсата, значительная часть которого теряется. Газо­ конденсатные месторождения разрабатываются на истощение при небольшом начальном содержании конденсата в газе, когда нецеле­ сообразно для дополнительного извлечения конденсата поддерживать давление в месторождении.

Определение показателей разработки газоконденсатных место­ рождений на истощение мало отличается от соответствующих расче­ тов для газовых месторождений. При небольшом содержании конден­ сата в газе выпадение его в пласте не приводит к заметному изменению газонасыщенного порового объема залежи, изменению фазовой про­ ницаемости для газа в пласте. Выпадение конденсата может оказывать влияние на фильтрационные процессы в призабойной зоне скважин, на величины коэффициентов фильтрационных сопротивлений А и В. Это приходится учитывать при интерпретации результатов исследо­

При проектировании разработки газоконденсатных месторожде­ ний в отличие от проектирования разработки газовых месторождений

первый вопрос позволяет установить целесообразность поддержания пластового давления или разработки месторождения на истощение. Решение второй задачи необходимо при выборе метода переработки конденсата и определении направлений использования продуктов его переработки.

Решаются эти задачи или расчетным путем по константам равно­ весия [16, 26], или путем пересчета результатов лабораторных экспериментов с бомбой pVT [26, 66].

Расчетная схема с использованием констант равновесия не получила широкого распространения из-за отсутствия надежных

1 См. 3 о т о в Г. А., Л и И. С. К методике обработки кривых восстановле­ ния давления в газоконденсатных скважинах. Сб. «Разработка и эксплуатация Газовых и газоконденсатных месторождений». ВНИИЭгазпром, 1972, № 6.

272

данных о константах равновесия фракций гептан плюс высшие. Стендинг показал, что если ошибка в определении констант равнове­ сия для фракций гептан плюс высшие и для метана составляет не более 10%, то ошибки в определении объема жидкой фазы могут достигнуть 40% [66].

Да Вление, кгс/смL

Рис. 75. Исходная для расче­ тов изотерма конденсации [66]

Рис. 76. Изменение состава добываемой продукции в про­ цессе разработки газоконден­ сатного месторождения

Эксперименты с бомбой pVT по дифференциальной конденсации позволяют определить в среднем для месторождения пластовые по­ тери конденсата и изменения во времени количества и состава добы­ ваемого конденсата. Методику таких расчетов покажем на примере, заимствованном из работы [66].

Исходные данные, характеризующие залежь и газоконденсатную систему, следующие.