Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 [ 165 ] 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217

там ВНИИГАЗа [31] предложить обобщенную зависимость средних потерь стабильного конденсата (С5+) в пласте от потенциального содержания конденсата в газе начального состава (рис. 5.3). Однако этой зависимости не всегда соответствуют газоконденсатные смеси, в которых значительно содержание неуглеводородных компонентов и (или) фракции Cj -С4, или, напротив, содержание последней ниже "среднего". На рис. 5.4 приведен полученный во ВНИИГАЗе [31] по экспериментальным данным график зависимости растворимости углеводородов С5+ в газе от содержания в смеси фракции Cj -С4. Из этого графика следует, что давление начала конденсации смеси в большой степени зависит от содержания в смеси промежуточных углеводородов: чем их больше, тем при меньшем давлении начинается переход системы в двухфазное состояние. Таким образом, компоненты Cj, С3, С4 способствуют смещению равновесия в газоконденсатной смеси в сторону газовой фазы. Отсюда становится понятным механизм влияния промежуточных углеводородов на конденсатоотдачу пласта при прочих равных условиях. На рис. 5.5 приведена полученная по результатам экспериментов в сосудах PVT-соотношений [52] зависимость коэффициента извлечения конденсата (С5+) от содержания Cj -Ь С3 -Н С4 в пластовой смеси исходного состава (по горизонтали отложено безразмерное отношение суммарного содержания промежуточных углеводородов к с5+).

В процессе экспериментальных и аналитических исследований по проблеме повышения конденсатоотдачи пласта на завершающей стадии разработки ГКМ автором с сотрудниками были предложены способы воздействия на газоконденсатный пласт путем нагнетания газообразных агентов, обогащенных промежуточными углеводородами [49]. Сущность воздействия заключается в значительном смещении фазового равновесия в

100 200 300

400 500

См > (молярная доля) 6

42р,МП»

Рнс. 5.3. Зависимость средних потерь V, стабильного конденсата от ею потенциального содержания q прн начальном пластовом давлении

Рис. 5.4. Влияние содержания С,., на давление перехода системы а однофазное состояние прн разном содержании фракции Сс„ cmVcm:

/ - 1000; 2 - 1200; 3 - 1600; 4 - 2180; Ро - давление перехода системы в однофазное состояние

пластовой двухфазной системе в сторону жидкой фазы, что позволяет вовлечь в разработку запасы ретроградного углеводородного конденсата.

Дальнейпше исследования показали, что во многих случаях весьма технологичны методы воздействия на газоконденсатный пласт, основанные на принудительном смещении равновесия в сторону газовой фазы [5]. Эти методы позволяют как повышать на 10 - 20 % продуктивность добывающих скважин, так и извлекать не менее 10 - 15 % ретроградного углеводородного конденсата, относимого при обычной разработке месторождений на режиме истощения к неизвлекаемым потерям. Физическое и математическое моделирование свидетельствовало о возможности, с учетом роли промежуточных углеводородов в массообменных процессах, установления оптимальной области пластовых давлений в ходе отбора запасов углеводородов на режиме истощения, когда следует осуществлять нагнетание газообразного агента для более эффективного извлечения ретроградного конденсата путем его испарения.

Результаты этих исследований излагаются ниже.

При разработке ГКМ на режиме истощения и снижении пластового давления до области давлений максимальной конденсации пластовой смеси происходит закономерное облегчение продукции залежи с переходом, в основном высокомолекулярной части смеси, в жидкое состояние. В зависимости от начального состава и пластовой температуры смесь характеризуется большими или меньшими давлениями начала и максимальной конденсации. Чем легче средний состав смеси, тем позднее начинается конденсация и тем раньше система вступает в область максимальной конденсации. В соответствии с этим область нормального испарения жидкой фазы начинается при большем или меньшем давлении в истощаемой залежи. Это подтверждается результатами аналитических исследований фазового поведения газоконденсатной смеси типа пластовой смеси Уренгойского (валанжин) ГКМ (табл. 5.2). Расчеты показали, что при уменьшении в 1,5 раза или таком же увеличении начального содержания фракции Cj - С4 происходит соответствующее изменение фазового поведения смеси (рис. 5.6). Если в исходной смеси при содержании С5+ около 280 г/м и Cj -С4 около 198 г/м (12,21 % (молярная доля)) давление начала конденсации составляет 28,6 МПа, то при полуторакратном уменьшении содержания промежуточных углеводородов (и неизменном содержании С5+) давление начала конденсации смеси возрастает до 30,8 МПа, а при полуторакратном увеличении Cj -С4 снижается до 26 МПа. Экспериментальные исследования показали, что промежуточные углеводороды могут понижать давление начала перехода смеси в двухфазное состояние даже при одновременном увеличении в смеси тяжелых углеводородов (рис. 5.7).

Таким образом, промежуточные углеводороды: этан, пропан, бутаны - играют важную роль в межфазных массообменных процессах при разработке газоконденсатных месторождений без поддержания пластового давления. Чем ниже содержание С2-С4 в системе, тем раньше, т.е. при большем давлении, система начинает разделяться на жидкую и газовую фазы и тем большая часть высокомолекулярных компонентов (С5+) переходит в неподвижное жидкое состояние уже при высоких пластовых давлениях, ненамного меньших начального. Пластовые потери конденсата (С5+) возрастают при "недостаточном" содержании в смеси фракции Cj -С4 пропорционально площади между кривыми "менее благоприятной" и "более благоприятной" по количеству Cj -С4 газоконденсатных смесей (см.

(C.-CJ/C

Рис. 5.5. Зависимость коэффициента извлечения стабильного конденсата (Cj,.) прн снижении давления до 0,1 МПа от относительного содержания этан-пропан-бутановой фракции в пластовой смеси начального состава (по группе газоконденсатных месторождений Краснодарского края)

10 15 20 25 30 35

Рис. 5.6. Влияние содержания фракции С-С4 на давление начала конденсации смесн углеводородов типа натурной газоконденсатной смеси Уренгойского (валанжин) месторождения; Cj4, = 5,27 % (молярная доля), Г=в4°С.

Содержание С., %: 1 - 18,3, 2 - 12,2, 3 -8,1

рис. 5.6, 5.7). По данным предпроектных исследований текущая и конечная конденсатоотдача пласта при разработке на истощение оценивается специалистами как недостаточно высокая. Анализ влияния начального содержания фракции Cj-С4 на конденсатоотдачу конкретного месторождения может явиться основанием для того, чтобы предложить проект разработки, в котором корректируются неблагоприятные последствия недостаточного содержания Cj -С4 путем реализации метода воздействия на пласт. Очевидно, воздействие на пласт должно существенно уменьшить пластовые потери конденсата, но, в отличие от обычного сайклинг-процесса, быть достаточно эффективным при относительно невысоких пластовых давлениях. Изложенные выше результаты исследований являются основой для разработки соответствующих методов воздействия на газоконденсатный пласт, обеспечивающих повышение его углеводородоотдачи.

Таблица 5.2

Состав, % (молярная доля), н основные параметры модельной уренгойской (валанжин) газоконденсатной системы прн давлении 35 МПа и температуре 84 °С