Лапшин В.И. Термогазодинамические особенности формирования и извлечения пластовых флюидов на Астраханском месторождении

Подождите немного. Документ загружается.

ТЕРМОГАЗОДИНАМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ И ИЗВЛЕЧЕНИЯ ПЛАСТОВЫХ ФЛЮИДОВ...

поэтапным снижением давления проводилась контактная конденса-

ция С

, при этом выпадения воды из смеси при Т = 383 К не наблю-

далось. Результаты проведения контактной конденсации приведе-

ны в табл. 4.12. По данным замеров, при Т = 383 К давление начала

Рис. 4.7. Зависимость влагосодержания пластового газа Астраханского ГКМ

от давления

Таблица 4.12

Результаты проведения контактной конденсации пластовой системы с содержанием

= 268.4 г/м

(скв. 918 Астраханского ГКМ)

Пластовый газ с влагосодержанием 15,2 г/м

Давление в камере

PVT, МПа

61.2 44.5

(Р

нк

)

40.5 35.5 25.0 20.0 15.0 6.0

Объем выпавшего

конденсата V

, см

– – 2.91 7.59 21.61 29.39 33.26 32.01

/ V

гс

см

/ м

– – 24.04 62.72 178.59 242.89 274.84 264.54

Пластовый газ без конденсационной воды

Давление в камере

PVT, МПа

61.2 44.5 42.3

(Р

нк

)

39.5 30.0 18.0 10.8 –

Объем выпавшего

конденсатаV

, см

– – – 2.52 14.64 29.40 32.40 –

/ V

гс

cм

/м

– – – 21.04 122.06 144.96 269.87 –

В.И. ЛАПШИН, Д.В. ИЗЮМЧЕНКО, В.А. НИКОЛАЕВ, Р.И. ГАТИН

конденсации равно 44.5 МПа (рис. 4.8). При приведении системы

к условиям сепарации выпало 1.9 см

воды и 44.47 см

конденсата.

Давление начала конденсации пластовой смеси скв. 918 Астра-

ханского ГКМ без наличия в пластовом газе конденсационной

воды составило 42.3 МПа. Следовательно, растворенная в пласто-

вом газе вода смещает фазовое равновесие газ – жидкие углеводо-

роды и повышает давление начала конденсации для исследован-

ной смеси до 5 %.

Присутствие в пластовом газе конденсационной воды в объе-

ме 15.0 г/м

практически не оказывает влияние на давление мак-

симальной конденсации, этот параметр изменяется в пределах

12–13 МПа (см. рис. 4.8).

Рис. 4.8. Изотермы контактной конденсации пластовой системы скв. 918

Астраханского ГКМ: 1 – изотерма без конденсационной воды;

2 – изотерма с конденсационной водой

5. КОНДЕНСАТООТДАЧА ПРИ РАЗРАБОТКЕ

АСТРАХАНСКОГО ГКМ НА ИСТОЩЕНИЕ

Практика разработки отечественных и зарубежных газокон-

денсатных месторождений показывает, что коэффициент конден-

сатоотдачи, или конденсатоизвлечения (К

изв

), изменяется от 0.30

до 0.75 (30–75 %) и зависит от состава газовой составляющей,

свойств и содержания конденсата в пластовом газе, а также газо-

динамических условий разработки [65].

Потери конденсата при начальном содержании С

более

30 г/м

наиболее точно определяются экспериментальным путем

по результатам исследования рекомбинированных газоконденсат-

ных смесей. При достаточной изученности газоконденсатной си-

стемы К

изв

может быть определен графическим или аналитическим

путем [28, 61–64].

Астраханское ГКМ характеризуется высоким (до 50 % мол.)

содержанием в пластовом газе неуглеводородных компонентов –

сероводорода и углекислого газа, а также значительным диапазо-

ном изменения потенциального содержания С

в пластовом газе.

В работах [47, 53] показано влияние содержания в пластовом

газе Астраханского ГКМ неуглеводородных компонентов (Н

S и

СО

), стабильного конденсата и его свойств на конденсатоотдачу.

Исследовались пластовые смеси, составленные из газов сепарации

и насыщенных конденсатов. Для обеспечения представительности

проб рекомбинированных пластовых смесей забойные давления

в процессе газоконденсатных исследований поддерживались на

уровне давлений начала конденсации (38–42 МПа), скорость газа

на забое скважины составляла 3–4 м/с.

Пробы газа сепарации и конденсата были отобраны из скв. 8Э,

42Р, 43Р, 68, 72Р, 73, 4 Астраханского ГКМ. Сепарация пластовой

смеси проводилась методом промышленных отборов на установке

В.И. ЛАПШИН, Д.В. ИЗЮМЧЕНКО, В.А. НИКОЛАЕВ, Р.И. ГАТИН

Porta-Test. Продолжительность работы скважины на установив-

шемся режиме составляла 1.5–2 сут. При выборе скважин для ис-

следований учитывали изменение потенциального содержания

стабильного конденсата или группы С

в пластовой смеси по пло-

щади месторождения. Составы исследованных пластовых смесей,

плотность С

и коэффициенты конденсатоизвлечения, определен-

ные на основании проведения дифференциальной конденсации

[53], приведены в табл. 5.1.

Таблица 5.1

Составы и коэффициенты конденсатоизвлечения пластовых смесей скв. 4-И, 8Э, 42Р,

43Р, 68, 72Р, 73 Астраханского ГКМ

Компоненты Составы пластовых систем скважин, % мол.

4-И 8Э 42Р 43Р 68 72Р 73

S 13.53 26.21 23.64 21.45 22.83 29.98 27.42

СО

9.73 13.10 12.10 15.61 14.10 20.96 17.15

СН

67.64 50.54 54.24 55.48 55.63 41.58 47.30

2.83 3.33 2.80 1.99 2.10 2.64 1.39

1.17 1.22 1.89 0.94 0.74 0.82 0.81

0.63 0.78 1.05 0.17 0.52 0.84 0.71

3.39 4.35 3.53 3.95 3.70 1.89 4.73

2 + р

1.05 0.40 4.15 0.42 0.38 1.70 0.49

Плотность кон-

денсата С

, г/см

0.807 0.815 0.805 0.812 0.825 0.811 0.816

Потенциальное

содержание С

газа сепарации,

г/м

223.7 273.3 221.0 237.3 254.0 129.0 320.0

Коэффициент

конденсатоиз-

влечения К

изв

при

Р = 0.1013 МПа

0.653 0.650 0.690 0.680 0.620 0.720 0.635

Полученные результаты (см. табл. 5.1, рис. 5.1) свидетель-

ствуют, что коэффициент конденсатоизвлечения на Астраханском

ГКМ при полном истощении Р = 0.1013 МПа может достигать

0.72 (72 %). Увеличение конденсатосодержания приводит к сни-

жению конденсатоотдачи. Явной связи между конденсатоизвлече-

нием и содержанием в пластовой смеси Н

S и СО

не установле-

ТЕРМОГАЗОДИНАМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ И ИЗВЛЕЧЕНИЯ ПЛАСТОВЫХ ФЛЮИДОВ...

но. Конденсатоотдача достаточно тесно связана с плотностью (со-

ставом) С

Для оценки конденсатоизвлечения в процессе снижения пла-

стового давления при разработке Астраханского ГКМ изучена ди-

намика пластовых потерь и конденсатоотдачи различных пласто-

вых смесей, составленных из газа сепарации (Н

S – 24.01 % мол.;

СО

– 12.95 % мол.; С

– 55.51 % мол.; С

– 2.29 % мол.;

– 0.79 % мол.; С

– 0.47, % мол.) и конденсатов плотностью

0.792 г/см

(облегченных), 0.806 и 0.815 (наиболее часто наблю-

даемых на месторождении), а также 0.825 г/см

(утяжеленных).

Физико-химические свойства конденсатов приведены в табл. 5.2.

Потенциальное содержание С

равнялось среднему содержанию

по Астраханскому ГКМ – 269 г/м

газа сепарации.

Рис. 5.1. Зависимость коэффициента конденсатоизвлечения пластовой системы

Астраханского ГКМ от содержания (а) и плотности (б) С

; (52) – суммарное

содержание H

S + CO

, % мол.

В.И. ЛАПШИН, Д.В. ИЗЮМЧЕНКО, В.А. НИКОЛАЕВ, Р.И. ГАТИН

Таблица 5.2

Физико-химические свойства конденсатов Астраханского ГКМ, используемых

для изучения динамики пластовых потерь и конденсатоизвлечения

 = 0.792,

г/см

 = 0.806,

г/см

 = 0.815,

г/см

 = 0.825,

г/см

Фракционная разгонка.

Выход фракций, %

Температура отгона фракций, К

Начало кипения 323 330 339 341

10 370 373 378 383

20 394 398 402 403

30 415 417 422 423

40 436 441 444 448

50 459 466 470 478

60 488 501 511 518

70 519 543 548 558

80 576 595 608 –

Конец кипения 633 633 633 633

Количество остатка и молекулярный вес конденсата

Остаток, % 5.0 9.0 15.0 22

М, г/моль 136 149 152 160

Следует отметить, что конденсат плотностью 

= 0.792 г/см

на скважинах Астраханского ГКМ наблюдается после существен-

ного снижения забойного давления (10–20 МПа) ниже Р

нк

. Чаще

всего при исследовании скважин встречаются конденсаты плотно-

стью 0.805–0.815 г/см

. Конденсаты повышенной плотности мо-

гут быть получены вследствие извлечения выпавшей при давле-

нии Р

нк

утяжеленной части конденсата после повышения давлений

в призабойной зоне скважин выше давления Р

нк

, а также извлече-

ния равновесного пластового газа из зон пласта, содержащих тя-

желую остаточную нефть, количество которой может быть значи-

тельным [3].

Динамика пластовых потерь и коэффициенты конденсатоизвле-

чения, полученные в процессе экспериментальных исследований и

расчетов для пластовой системы с конденсатами различной плотно-

сти с учетом снижения пластового давления в процессе разработки

Астраханского ГКМ, приведены в табл. 5.3 и на рис. 5.2–5.5.

ТЕРМОГАЗОДИНАМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ И ИЗВЛЕЧЕНИЯ ПЛАСТОВЫХ ФЛЮИДОВ...

Таблица 5.3

Динамика пластовых потерь и конденсатоотдачи для смесей Астраханского ГКМ

(Т = 383 К)

Давле ние,

МПа

Пласто вые

потери С

г/м

Потен циал

, г/м

Суммар ное

извлечение

из пласта,

г/м

Содержа ние

в газовой

фазе пласто-

вого флюида,

г/м

Коэф фици ент

извлечения

из недр,

доли единицы

123 4 5 6

 = 0.792 г/см

61.2 – 269.0 0.0 269.0 –

55.08 – 269.0 26.9 242.1 0.10

48.96 – 269.0 53.8 215.2 0.20

42.84 – 269.0 80.7 188.3 0.30

36.72 5.8 264.5 107.2 156.0 0.40

30.6 42.4 226.8 129.8 96.8 0.48

24.48 65.0 168.4 146.7 57.3 0.55

18.36 79.7 122.3 158.9 30.4 0.59

12.24 82.8 95.1 168.4 17.8 0.63

6.12 82.4 90.2 177.4 9.2 0.66

0.1 75.0 165.6 194.0 0.0 0.72

 = 0.805 г/см

61.2 0.0 269.0 0.0 269.0 –

55.08 0.0 269.0 26.9 242.1 0.10

48.96 0.0 269.0 53.8 215.2 0.20

42.84 0.0 269.0 80.7 188.3 0.30

36.72 11.5 260.2 106.7 150.8 0.40

30.6 46.6 219.4 128.7 93.7 0.48

24.48 72.2 159.0 144.6 52.2 0.54

18.36 84.3 113.3 155.9 28.8 0.58

12.24 88.8 87.0 164.6 15.6 0.61

6.12 87.2 83.4 172.9 8.9 0.64

0.1 82.0 140.7 187.0 0.0 0.70

 = 0.815 г/см

48.96 0.0 269.0 53.8 215.2 0.20

42.84 0.0 269.0 80.7 188.3 0.30

36.72 14.4 257.9 106.5 148.1 0.40

30.6 48.7 215.7 128.1 92.2 0.48

24.48 72.9 157.6 143.8 52.3 0.53

В.И. ЛАПШИН, Д.В. ИЗЮМЧЕНКО, В.А. НИКОЛАЕВ, Р.И. ГАТИН

123 4 5 6

18.36 88.2 108.8 154.7 26.1 0.58

12.24 92.8 77.8 162.5 13.7 0.60

6.12 92.9 68.3 169.3 6.8 0.63

0.1 90.1 95.9 178.9 0.0 0.67

 = 0.825 г/см

61.20 0.0 269.0 0.0 269.0 –

55.08 0.0 269.0 26.9 242.1 0.10

48.96 0.0 269.0 53.8 215.2 0.20

42.84 6.12 264.9 80.3 182.6 0.30

36.72 28.05 244.0 104.7 136.3 0.39

30.60 67.50 191.2 123.8 77.7 0.46

24.48 86.10 134.7 137.3 45.6 0.51

18.36 98.90 95.8 146.9 23.2 0.55

12.24 102.00 71.3 154.0 13.0 0.57

6.12 103.00 61.7 160.2 5.8 0.60

0.10 100.00 88.4 169.0 0.0 0.63

Рис. 5.2. Потери С

при снижении пластового давления

Окончание табл. 5.3

ТЕРМОГАЗОДИНАМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ И ИЗВЛЕЧЕНИЯ ПЛАСТОВЫХ ФЛЮИДОВ...

Рис. 5.3. Зависимость конденсатоизвлечения от изменения пластового давления

Рис. 5.4. Изменение потенциального содержания С

при снижении

пластового давления

В.И. ЛАПШИН, Д.В. ИЗЮМЧЕНКО, В.А. НИКОЛАЕВ, Р.И. ГАТИН

При изменении плотности конденсата от 0.792 до 0.825 г/см

давление начала конденсации увеличилось с 37.5 до 44.5 МПа;

конденсатоизвлечение (при Р = 0.1013 МПа) уменьшилось с 72 до

63 %; плотность выпавшей жидкой фазы в камере PVT увеличи-

лась от 0.828 до 0.856 г/см

Давление забрасывания для Астраханского ГКМ оценивается

величиной 25–30 МПа. Коэффициент конденсатоизвлечения с уче-

том изменения плотности конденсата от 0.792 до 0.825 г/см

на мо-

мент забрасывания может составить 46–48 %. Соответственно, по-

тенциальное содержание конденсата С

при давлении 30 МПа бу-

дет составлять 191–226 г/м

, что согласуется с результатами газокон-

денсатных исследований скважин при депрессиях порядка 30 МПа.

На рис. 5.6 приведены прогнозная и фактическая зависимости

выхода С

в процессе разработки сильно недонасыщенной пласто-

вой системы (50 %) Астраханского ГКМ.

Потенциальное содержание стабильного конденсата С

в про-

цессе разработки Астраханского ГКМ (1988–2004 гг.) изменялось

в пределах 258.9–269.5 г/м

(в среднем 263 г/м

) на газ сепарации

и 250 г/м

сухого газа. Среднее потенциальное содержание кон-

денсата в С

по проекту разработки Астраханского ГКМ оцене-

Рис. 5.5. Изменение содержания С

в газовой фазе в процессе снижения

пластового давления