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

5 , объем пор

Рис. 2.59. Динамика извлечения жидкой (нестабильной) фазы при изобарической прокачке сухого газа (метана) через истощенный до давления р сосуд PVT-соотношеннй, Г = 62 °С:

1 - р = 5 МПа; 2 - р = 3,5 МПа; 3 - р = 2 МПа; пунктиром обозначено содержание в системе жидкой фазы; сплошными линиями - коэффициент извлечения жидкой фазы за счет испарения

F, объем пор

Рис. 2.60. Кривые выхода фракции С,., в составе газовой фазы при вытеснении сухим газом (метаном) равновесной пластовой газовой фазы истощенного до давления р вуктыльского пласта (эксперименты на сосуде PVT-соотношений, Г= 62 °С): 1 - р = 5 МПа; 2 - р = 3,5 МПа; 3 - р = = 2 МПа

М, г/моль 150

5 объемов пор

1 объем пор

5 объемов пор 1 объем пор

1 2 3 4 5 р,МПя

Рис. 2.61. График изменения молярной массы фракций С2-4 н С, к моменту изобарической прокачки 1 н 5 объемов пор сухого газа через модель истощенной газоконденсатной залежи (сосуд PVT-соотношеннй, Г= 62 °С)

Приведенные графики позволяют получить представление о динамике параметров продукции истощенной газоконденсатной залежи, разрабатываемой на режиме истощения до определенного давления, на которую затем воздействуют путем прокачки недонасыщенного (по отношению к фракции С2+) газа. В области давлений максимальной конденсации пластовой смеси при давлениях примерно 5 - 6 МПа "продукция" сосуда PVT-соотношений содержит минимальное количество фракции С5+, если сопос-

о 12 3 F, объем пор

Рис. 2.62. Кривые выхода фракции С, в составе газовой фазы при прокачке сухого газа через истощенный пласт (сосуд PVT-соотношеннй, Г= 62 °С):

1 - р = 5 МПа; 2 - р = 3,5 МПа; 3 - р =

2 МПа

5 р,МПя

Рнс. 2.63. График изменения коэффициента нзвлечення жидкой углеводородной фазы при изобарической прокачке сухого газа (метана) через истощенный до давления 5; 3,5; 2 МПа (сосуд PVT-соотношеннй, Т= 62 °С). Штриховой линией дан коэффициент К в пересчете на один объем пор при р = 5 МПа

тавить процессы при 5, 3,5 и 2 МПа (см. рис. 2.62). В то же время относительная испаряемость ранее выпавшего конденсата в прокачиваемый газ существенно значительней, чем при меньших давлениях (см. рис. 2.59). По мере уменьшения давления, при котором производится прокачка газа, содержание фракции Сз+ (пропана, бутанов, С5+) в продукции увеличивается, а метана и этана уменьшается (см. рис. 2.62, 2.57).

Примечательно, что количество промежуточных компонентов, этана, пропана, бутанов, в совокупности не зависит практически от давления и определяется только объемами сухого газа, который прокачан через систему на данный момент времени (см. рис. 2.60). Слабее, чем для С5+, зависит от давления и молекулярная масса извлекаемой фракции промежуточных углеводородов (см. рис. 2.61). Поскольку плотность извлекаемой из сосуда PVT-соотношений газовой смеси пропорциональна давлению, то удельный коэффициент извлечения жидкой фазы на один объем пор прокачанного газа при давлении 5 МПа существенно выше, чем при меньших давлениях (см. рис. 2.63).

Полученные в ходе экспериментов на сосуде PVT-соотношений результаты послужили основой для составления программы соответствующих экспериментальных исследований с использованием физических моделей пласта, содержащих пористую среду. Предусматривалось изучить особенности процесса компонентоотдачи газоконденсатного пласта, истощенного до давлений, соответствующих области максимальной конденсации смеси и нормального испарения жидкой углеводородной фазы, при изобарическом вытеснении равновесной газовой фазы недонасыщенным компонентами С2+ газом. С целью изучения влияния количества жидкой углеводородной фазы на выход индивидуальных углеводородов программа исследований включала эксперименты на моделях пласта, различающихся содержанием жидкости. Предусматривалось также исследовать влияние температуры на динамику извлечения компонентов пластовой смеси. Значительное внимание предполагалось уделить определению зависимости длины переходной

зоны от пройденного расстояния при вытеснении равновесной газовой фазы сухим газом, что представляет практический интерес в связи с оценкой требуемого объема нагнетаемого в пласт газа и прогнозированием состава добываемой углеводородной смеси.

Подготовка моделей углеводородных смесей осуществлялась в сосуде PVT-соотношений. После загрузки всех индивидуальных компонентов С2+ из пробоотборников (с помощью пресса ИП-6), а метана из контейнера-поджимки в расчетных количествах смесь перемешивали и определяли коэффициент сжимаемости смеси при комнатной температуре и заданной температуре эксперимента. Получаемый график зависимости коэффициента сжимаемости смеси от давления давал возможность производить балансовые расчеты при передавливании смеси в модель пласта и при проведении процессов вытеснения смеси из модели.

На физической модели пласта длиной 1 м был выполнен эксперимент при давлении 5 МПа и температуре 62 °С по моделированию процесса воздействия сухим газом на газоконденсатный пласт, характеризующийся высокой насыщенностью пористой среды жидкой углеводородной фазой (около 50 % объема пор). Проницаемость пористой среды модели равнялась 1,410" м, пористость - 0,222; подобные условия типичны для частично истощенного газоконденсатного пласта и области максимальной конденсации пластовой смеси.

Результаты этого эксперимента были использованы для отработки элементов методики исследований на моделях пласта длиной 5 и 20 м.

Методикой экспериментов на моделях пласта длиной 5 м предусматривалось на первом этапе создание истощенного до 5 МПа газоконденсатного "пласта" с заданной насыщенностью жидкой углеводородной фазой, которая составляла в отдельных экспериментах от 1,9 до 48 % объема пор.

Высокая (48 %) исходная насыщенность жидкой фазой достигалась путем вытеснения равновесной "пластовой" жидкой углеводородной фазы равновесной "пластовой" газовой фазой при давлении порядка 5 МПа. "Среднюю" (12,5 % объема пор) насыщенность создавали, моделируя процесс дифференциальной конденсации пластовой газоконденсатной смеси исходного (до начала разработки) состава. Для оценки насыщенности пористой среды жидкой фазой при конечном давлении процесса конденсации (5 МПа) производили параллельный опыт на сосуде PVT-соотношений, а затем вводили поправку на сорбцию углеводородов пористой средой по результатам ранее выполненных специальных исследований. Так, при температуре 62 °С исследовавшаяся газоконденсатная смесь характеризовалась при давлении 5 МПа насыщенностью жидкой фазой в сосуде PVT-соотношений в 11,5 % объема системы, а в модели пласта в - 12,5 % объема пор.

Низкие исходные насыщенности (1,9 -2 % объема пор) пористой среды жидкой фазой при давлении 5 МПа создавали за счет сорбции углеводородов породой при прокачке "равновесной" газовой фазы исходного состава через модель пласта. Величину насыщенности пористой среды жидкой углеводородной фазой (ЖУФ) в этом случае оценивали по данным покомпонентного расчета материального баланса распределения углеводородного вещества между равновесной газовой фазой - "продукцией" модели пласта и сорбированной в модели пласта частью смеси.

Модель пласта, подготовленная к основному эксперименту таким образом, представляла собой истощенную газоконденсатную систему, харак-