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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 138

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Пластовая температура, 9С ..........................................................

121

Поровый объем залежи, занятый газоконденсатной системой

 

aQH, млн. м3 ..................................................................................

11

Содержание конденсата (бутаны плюс высшие) в газе в на­

 

чальный момент времени при нормальных условиях, см3/м3

904

Коэффициент сверхсжимаемости газоконденсатной системы

 

при начальном пластовом давлении ря ..............................

0,922

Коэффициент сверхсжимаемости при стандартных условиях

0,994

Молекулярный вес фракции бутаны плюс высшие (сред­

 

ний из рассчитанных по составам при давлении рКОп)

95,8

Плотность фракции бутаны плюс высшие (средняя из рас­

 

считанных по составам при давлениях рн. к и ркон), г / см3

0,705

Данные по дифференциальной конденсации исходной газоконден­ сатной системы на бомбе pVT при пластовой температуре приведены в табл. 24.

Т а б л и ц а 24

Результаты лабораторных экспериментов

по дифференциальной конденсации с бомбой pVT

Давление,

Проводимая

кгс/см3

операция

300

Наблюденпе

300—250

Отбор газа

250

Наблюдение

250-200

Отбор газа

200

Наблюдение

200—157

Отбор газа

157

Наблюденпе

157—117

Отбор газа

117

Наблюденпе

117-83

Отбор газа

83

Наблюдение

83-47

Отбор газа

47

Наблюденпе

Среднее давление для каждой ступени сниже­ ния давления, кгс/см 2

Объем жидкости, остав­ шейся в бомбе, см8

Содержание жидкости в бомбе, в % от объема бомбы (985,5 см3)

Количество жидкости, конденсирующейся в бом­ бе, смэ/м 8

Количество газа, отоб­ ранного из бомбы, в % к первоначальному

 

!

 

 

 

275

0

0

0

 

128.1

13,0

537

10,77

225

165,7

16,8

694

25,04

178,5

166,6

16,9

698

38,90

137

157,7

16,0

660

52,32

100

147,8

15,0

619

63,86

65

133,9

13,6

561

75,96

 

По результатам лабораторных экспериментов с бомбой pVT (т. е. при данных, приведенных в графах 1 и 6 табл. 24) построена пластовая изотерма конденсации (рис. 75).

В табл. 25 и на рис. 76 представлены данные об изменении фрак­ ционного состава выпускаемой из бомбы продукции. Фракционный состав каждой порции газа относится к среднему давлению каждой ступени снижения давления (см. графу 3, табл. 24). Рис. 77 показы­ вает выход бензиновых фракций в продукции, получаемой из бомбы, пересчитанный на кубометры добываемого газа.

274


Т а б л и ц а 25

Результаты анализа проб газа (% мольные), отбираемых из бомбы при моделировании процесса истощения залежи

 

 

Среднее давление для каждой ступени снижения давления,

Компонент

 

 

 

кгс/см2

 

 

 

300

 

 

 

 

100

65

 

 

 

275

225

178,5

137

47

А з о т ....................

3,56

1,68

2,27

1,69

1,52

2,03

2,29

1,20

Углекислый газ

2,43

2,86

2,86

2,86

2,86

2,86

2,86

2,86

Метан ................

65,01

69,12

70,94

73,34

74,46

74,17

72,57

71,39

Э т а н ...................

10,07

10,00

9,92

10,08

10,35

10,23

10,66

11,68

Пропан

. . . .

5,05

4,78

4,85

4,75

4,63

4,92

5,23

6,67

Изобутан

. . .

1,05

0,89

0,95

0,92

0,85

0,88

0,95

0,93

н-Бутан . . . .

2,08

1,76

1,75

1,66

1,68

1,72

1,87

2,00

Изопентан . . .

0,79

0,69

0,52

0,62

0,54

0,67

0,63

0,67

м-Пентан . . . .

1,03

0,93

0,96

0,67

0,65

0,53

0,59

0,78

Гексаны . . . .

1,47

1,44

1,11

1,00

0,71

0,60

0,87

0,68

Гептаны

плюс

7,46

5,85

3,87

2,41

1,75

1,39

1,48

1,14

высшие

. . .

 

 

100,0

100,0

100,0

100,0

100,0

100,0

100,0

100,0

Данные по дифференциальной конденсации позволяют определить зависимость коэффициента сверхсжимаемости газоконденсатной си­ стемы от давления (при пластовой температуре) с учетом изменяю­ щегося состава. Необходимые данные для вычисления коэффициента сверхсжимаемости газа z получаются из эксперимента (рис. 78). Определение коэффициента сверхсжимаемости газа с использованием псевдокритических температуры и давления здесь также дало прием­ лемые результаты (см. рис. 78).

Пересчет приведенных результатов лабораторных исследований в натурные величины выполняется в следующей последовательности.

Начальные запасы жирного газа, приведенные к стандартным

условиям, определяются

формулой

 

 

=

° у н Г с Т^ст = 2655. ю* М8.

(1)

Начальные запасы фракции бутаны плюс высшие, приведенные

к стандартным условиям, равны

 

 

 

ж.

г

(2)

 

>за4;=?5<?:зап

Здесь gg — содержание конденсата (бутаны + высшие) в началь­ ный момент разработки залежи (при стандартных условиях).

Для рассматриваемого примера Qp‘+ = 2,4 млн. м3.

Количество жирного газа Qx r (рн-г-Рн. к)> которое будет добыто из пласта к моменту падения давления до давления начала конден­ сации, составит

(?ж .г(Р н -тР н . K) = <?fair

®ь£2нРн. кТС Т ^ С Т

(3)

Tnjiz (Рн. к) Рат

 

 

18*

275

 


Имеем <2Ж> г (РнЧ -Рн. к) = 6510е м*._

Добыча жирного газа (?ж. г (_рн. к-)-р) ПРИ снижении давления от

рн к до любого текущего значения р может быть определена по фор­ муле

<?ж. г (Ри. * + р ) = д а ■- < ? ж . г (Рн-^гРи. к) - KQ^ ZcT .

(4 )

Рпл2 (р ) Рат

 

Здесь ccQ — текущий газонасыщенный объем (при учете выпаде­ ния конденсата) — находится по данным табл. 24 (графа 5). Резуль-

 

 

 

таты

расчетов

приведены в

 

 

 

табл.

26.

 

 

 

 

 

 

 

Содержание фракции бутана

 

 

 

плюс

высшие, представленные

 

 

 

в табл. 26,

взяты из рис.

77.

 

 

 

Результаты,

приведенные

в

 

 

 

табл. 26,

представлены в гра­

 

 

 

фической форме на рис. 79.

 

 

 

Начальный горизонтальный от­

 

 

 

резок

на

рис. 79 соответствует

 

 

 

постоянной

добыче конденсата

 

 

 

при

снижении

давления

от

 

 

 

начального

до

давления

на­

 

 

 

чала конденсации. Интегриро­

Рис. 79.

1 — изменение

содержания

вание кривой, приведенной на

конденсата в добываемом газе в функ­

рис. 82,

позволяет затем найти

ции суммарного количества газа; 2

суммарное количество добытого

площадь,

соответствующая

суммарной

добыче конденсата 935

тыс. м3

конденсата при разработке ме-

 

 

 

 

Т а б л и ц а

26

 

Изменение продукции жирного газа

исодержания фракции бутаиы плюс высшие

впродукции залежи

Давление,

Добыча жирного

Содержание фрак­

ции бутаны

кгс/см*

газа, млн. м3

плюс высшие,

 

 

 

 

см3/м 3

314

 

0

 

905

300

65,0

 

905

250

346,8

 

621

200

716,0

 

448

157

1074,0

 

357

117

1422,0

 

310

-83

1720,0

 

297

47

. 2032,0

*

327

35

2120,0

351 *

* Экстраполированные значения.

 

1 Пример заимствован из

работы

[66], поэтому при расчетах оставлено

в качестве стандартной температуры

15,5° С.

 

276


размещения в однородном по*
У
х
Рис. 80. Схема размещения экс­ плуатационных и нагнетательных скважин в виде цепочек

сторождения на истощение и снижении пластового давления от

рн до 35

кгс/см2. Для рассматриваемого примера суммарная добыча

конденсата составит 0,935 млн. м5.

Отдача пласта при разработке на истощение будет:

по жирному газу

2120 106

100% =79,9% ;

2655 •10*

 

по фракции бутаны плюс высшие•*§

0,935 •106•100% =38,9% .

2,4-106

Приведенный порядок расчетов предполагает, что давление вовсем пласте снижается равномерно, нет значительных общих депрессионных воронок и вблизи отдельных скважин.

Методика более подробных расчетов запасов и добычи конденсата, а также бутана, пропана, этана и т. д. рассматривается в «Указаниях по определению промысловых ресурсов конденсата и его добычи при эксплуатации газоконденсатных месторождений на естественном режиме» (авторы В. В. Юшкин, Г. С. Степанова и М. Т. Керчажкин, изд. ВНИИгаза, 1971).

§ 4. Показатели разработки газоконденсатного месторождения с поддержанием пластового давления закачкой сухого (отбензиненного) газа

При значительном начальном содержании конденсата в газе рассматриваются варианты разработки месторождения с поддержа­ нием пластового давления путем закачки сухого газа. Эффективность закачки сухого газа (сайклинг-про- цесса) зависит от запасов газа, кон­ денсата, содержания его в газе, от числа эксплуатационных и нагнета­ тельных скважин и их размещения на структуре, от неоднородности пласта по коллекторским свойствам как по площади, так и по мощности продуктивных отложений.

Влияние расположения эксплуа­ тационных и нагнетательных сква­ жин при простейших схемах их

коллекторским свойствам пласте исследовано М. Маскетом [46]. При обратной закачке газа давление иногда поддерживается на некотором постоянном уровне. При этом количество закачиваемого и отбираемого газа получается практически равным. Поэтому распре­ деление давления в пласте может быть принято стационарным (уста­ новившимся). При незначительных перепадах давления между систе­ мами эксплуатационных и нагнетательных скважин распределение

277


пластового давления близко к распределению давления при фильтра­ ции несжимаемой жидкости. Принимается также, что вязкость сухого и жирного газа одинакова. Тогда при размещении скважин в виде двух прямолинейных цепочек в однородном по коллекторским свой­ ствам бесконечном пласте (рис. 80) распределение давления опреде­ ляется следующей формулой [46]:

 

 

 

ch _2я

d) _ c o s 2n^_

 

р (*>

У) = ^

к

ы ~

---------------2 ^ - + con st-

W

 

 

 

СП------ !----------------- COS----------

 

 

 

 

а

 

а

 

Здесь q — расход

газа при нагнетании

(отборе), приведенный

к пластовым

условиям;

р, — коэффициент

динамической

вязкости

газа; а — расстояние между скважинами в ряду; 2d — расстояние между рядами скважин; остальные обозначения прежние.

Скорость

течения газа между нагнетательной и эксплуатационной

скважинами

в направлении оси у

с учетом (1)

 

 

 

к

др

sh

2nd

(2)

 

 

 

иу = ~ =

2amh

sh n { y - d )

=h n(y + d)

Здесь m — произведение коэффициента пористости на коэффи­ циент вытеснения (доля порового пространства, занятого сухим газом; определяется в результате лабораторных исследований).

Минимальное время прорыва сухого газа в эксплуатационные скважины составляет

t =

dy

2таЧь

 

(3)

vy

3

2л.

 

 

Под коэффициентом охвата вытеснением по площади Е пони­ мается отношение суммарного количества закачанного сухого газа в момент его прорыва в эксплуатационные скважины к максималь­ ному поровому объему, который может быть занят сухим газом при закачке и отборе через галереи. Для рассматриваемой системы раз­ мещения скважин с учетом (3) получается

Е = — 2 _ _ =

cth----------— - .

(4)

2a dmh

а

2nd

 

Из уравнения (4) следует, что коэффициент Е возрастает от 0

ПРИ — С 1 Д о 1 при 1. Так, для ^ = 0,1; 1 и 5 величина Е

соответственно равна 0,204; 0,841; 0,968. Отсюда следует важный практический вывод, что эффективность вытеснения газа по площади (следовательно, и по объему) возрастает при увеличении расстояния между рядами эксплуатационных и нагнетательных скважин.

-278