Файл: Макогон, Ю. Ф. Гидраты природных газов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.10.2024

Просмотров: 96

Скачиваний: 0

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

На рис. 100 нанесена полученная экспериментально равновесная температура 3 образования гидрата в разрезе Мессояхского место­ рождения, как функция давления [38].

Для пластового давления 78 кгс/см2 температура образования гидрата оказалась равной +10° С, т. е. геонзотерма +10° С для Мессояхского месторождения определяет нижнюю границу сущест­ вования гидратов газа в пласте и разделяет месторождение па две залежи: газогидратную — над геопзотермой +10° С и залежь сво­ бодного газа — под дайной изотермой. Из рис. 100 видно, что зона

существования пластов, со­

 

держащих

газ

в

гидрат-

 

ном

состоянии

в

разрезе

 

Мессояхского месторожде­

 

ния, находится в преде­

 

лах глубин 870—250 м.

 

В

результате

 

анализа

 

данных

комплексных гео­

 

физических

исследований,

 

выполненных

в

боль­

 

шинстве из 62 пробурен­

 

ных

скважин,

выявлена

 

аномальная геофизическая

 

характеристика отдельных

 

частей

разреза

сеноман­

 

ских

отложений

Мессоях-

 

ской залежи [31.

Обнару­

 

жено, что

хорошо прони­

 

цаемым песчаным пластом

Рис. 99. Термограммы скважші Мессояхского

на каротажных

диаграм-

месторождеішя

мах

соответствует

необы­

чайно слабая дифференциа­ ция кривой ПС. Кроме того, вместо уменьшения диаметра скважин (за счет глинистой корки) наблюдается значительное образование каверп диаметром до 15 см и более, т. е. разбуриваемые песчаные пласты уподобляются плотным глинистым пластам, однако лабора­ торные и геофизические исследования показывают их хорошие кол­ лекторские свойства (т = 25—30%, к = 100—500 мД). Анализы результатов гамма-каротажа показывают слабую глинистость этих пород. Таким образом, имеем имитацию мерзлых пород, залегающих

на глубине на 500—600 м ниже

криолитозоны,

при температурах

+ 8 —10° С. Это

объясняется тем,

что гидраты,

накапливающиеся

в

порах пласта,

резко снижают

их фильтрационную способность

и

препятствуют

проппкповению

фильтрата бурового раствора

в пласт и тем самым снижают эффект, вызываемый диффузионно-сорб­ ционными процессами на границах раздела скважина — газоносный пласт — вмещающие породы, что приводит к сглаживанию отрица­ тельной аналогии на кривой ПС, хотя продуктивным пластам всех газовых месторождений Усть-Еиисейского района (в том числе и

150



Мессояхского) присущи большие значения вторичной гамма-актив­ ности (С. М. Ленда, 1968 г.)- Для интересующих же нас пластов, газонасыщениость которых доказана результатами испытаний в восьми скважинах, значения вторичной гамма-активпости анало­ гичны водойасыщсппым пластам.

М Е С С О Я Х С К А Я

П Л О Щ А Д Ь

Рис. 100. Условия образования гидратов газов в пластах Мессояхского место­ рождения

Подобное явление вызвано тем, что газ, перешедший в гидраты вследствие сильного уплотнения, резко увеличивает водосодержанне коллекторов, имитируя их водонасыщеиность.

Для получения наиболее полных данных о гидратах в залежи при выполнении геофизических исследований делается сопоставле­ ние кривых ПС, КС и кавернометрии для всего разреза, включая покрышку и газо-водяной контакт. На ри. 101 приведены три харак­ терные серии геофизических характеристик залежей природного газа при наличии: а) свободного газа во всей продуктивной части залежи; б) гидрата во всей продуктивной части залежи; в) в верхней части залежи гидратов, а в нижней — свободного газа.

Отмеченные выше аномальные явления несвойственны газосодер­ жащим: породам залежи ниже геоизотермы —10° С, что свидетель­ ствует об отсутствии здесь кристаллогидратов газа. Отсутствие гидратов газа в нижней части залежи и возможное их наличие в верх­ ней части подтверждаются данными замеров пластовых давлений и статической термометрии, указывающими на существование равно­ весных условий гпдратообразоваиня только в верхней половине залежи.

0 50 т 150Ом-м 0

50 WO WO Он и 0 50 WO WOOm h

Р и с . 101 Характерная геофизическая характеристика залежей при­ родного газа.

1 — глинистая покрышка; 2 — газонасыщсиный песчаник; 3 — гидратопасыщемный песчапик; 4 — водонасыщенные пласты

В процессе опробования скважин было выявлено влияние пла- -стовой температуры на дебит скважины. При расположении интер­ валов перфорации вверх от нижней границы газогидратной зоны (изотерма + 10° С) наблюдается снижение дебптов скважин. При рас­ положении интервалов перфорации вниз от границы газогидратной зоны дебиты скважин значительно возрастают (табл. 24).

На основе анализа термодинамической и геофизических характе­ ристик Мессояхского месторождения определены интервалы нали­

та б л и ц а 24

 

Абсолютная

Абсолютная

Расстояние до

 

дыр перфораціи!

Номер скважины

отметка интерва­

отметка глубины

от абсолютной

лов перфорации,

изотермы

отметки

 

м

4-Ю °С, м

изотермы,

 

 

 

4-10 °С

121

-716 -727

-791

4-64

109

—748—794

-8 0 0

+ 6

150

-741-793

—787

- 6

195

-779 -795

—766

—29

131

-771-793

-734

-5 9

Абсолютно

свободный дебит газа, тыс. м3/сут

26

133

4J3

626

1000

152


чия гидратов в продуктивных пластах и построен профиль, на кото­ ром нанесена нижняя граница существования гидратов в залежи

(рис. 102).

С целью подтверждения наличия гидратов газа в гидратном состоянии в залежи были выполнены специальные исследования по закачке метилового спирта в пласт на ряде скважин, который, разрушая и предупреждая последующее образование гидратов,

Рис. 102. Интервалы глубин зоны наличия гидратов в пластах Мессояхского месторождения.

1 лт продуктивный пласт; 2 — непродуктивные пропластки; 3 — изотерма 10° С; 4 — интервал вскрытого пласта

Т а б л и ц а 25

Изменение продуктивной характеристики скважины до н после обработки призабойной зоны метанолом

 

До обработки

После обработки

Номер скважины

депрессия,

дебит,

депрессия,

дебит,

 

 

ьтс/см2

тыс. м3/сут

кгс/см2

тыс. м3/сут

133

3,5

25

0,4

50

 

7,0

50

0,8

100

 

14

100

1,1

150

 

19

150

1,5

200

142

22

200

2,0

250

8

5

0,4

50

 

13

10

0,5

100

 

19,5

25

0,7

150

 

25

50

1,0

200

 

30

100

1,4

 

 

33

150

 

 

153


значительно повышает продуктивную характеристику призабойной зоны пластов.

Результаты исследований разложения гидратов в призабойной зоне с помощью закачки метанола по двум скважинам приведены в табл. 25, по данным которой видно, что при закачке метанола в пласт, содержащий газ в гидратном состоянии, продуктивность скважин возрастает больше чем на порядок.

Используя методику определения компонентного состава гидрата по составу свободного газа в залежи, определили суммарные запасы газа при наличии гидрата в залежи Мессояхского месторождения. При этом исходили из условия, что только треть залежи содержит часть газа в гидратном состоянии, а в остальных двух третях газ находится в свободном с о с т о я н и и .

Как показали расчеты, суммарные запасы газа в залежи оказа­ лись на 54% большими, чем учтенные при допущении заполнения всего коллектора залежи газом в свободном состоянии.

§ 8. Метод подсчета запасов газа газогпдратпой залежи

Подсчет запасов газа в газогпдратпой залежи не может быть проведен методами, используемыми при подсчете запасов газа обыч­ ных месторождений природного газа.

Методы подсчетов запасов газа, основанные на использовании результатов обработки газогидродинамических исследований сква­ жин и пластов в том виде, в каком они существуют, неприемлемы, т. е. фазовая проницаемость в пластах газогпдратной залежи не поз­ воляет определить количественные соотношения свободного и связан­ ного гндратного газа в залежи. Кроме того, фазовая пронпцаемость при отборе газа пз залежи является величиной переменной, завися­ щей от условий отбора газа, термодинамической характеристики залежи, состава газа и т. д.

Определенпе запасов газа газогпдратпой залежи на основе емкост­ ных характеристик отбираемых из продуктивной толщи кернов и обрабатываемых по стандартной методике, также не отражает коли­ чественных соотношений свободного и связанного объемов газа в залежи.

Для достоверного определения запасов газа в газогпдратной залежи не только необходимо располагать конечными параметрами месторождения, но и требуется знать начальные значения парамет­ ров и их изменение в период формирования газогпдратной залежи.

Газогпдратное месторождение может содержать газ в виде гидра­ тов и свободный газ. Их соотношение определяется различными факторами (пористостью, начальным содержанием связанной воды в поровом пространстве, исходным составом газа, наличием мигра­ ции воды и газа и конечной величиной пластовых давлений и темпе­ ратур, условиями формирования газогидратных залежей и т. д.).

При образовании гидратов в пластовых условиях часть газа перехо­ дит в гидраты и при неизменном давлении размер залежи значительно