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.
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 |
|
|
|
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. |
|
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
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 (у |
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.