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

осуществленный после истощения нефтяного коллектора, может дать теоретически полную добычу конденсата в результате комбинированного вытеснения остаточного жирного газа и вторичного испарения жидкой фазы. Однако суммарная добыча нефти может быть в этом случае заметно ниже, чем при одновременном процессе циркуляции газа и отборе нефти из скважин, вследствие пониженной эффективности механизма нефтеотдачи путем гравитационного дренирования в отсутствии поддержания давления. Если установка для переработки газа не смонтирована до начала осуществления процесса циркуляции, то значительное количество промежуточного содержания конденсируемой жидкости теряется в сепараторных газах, выделяющихся во время разработки нефтяной зоны при режиме истощения газовой энергии.

Консервация нефтяной зоны, пока газовая шапка не будет подвергнута полностью процессу циркуляции газа, обеспечивает, очевидно, высокую добычу конденсата. Последующая разработка нефтяного коллектора без продувания сухим газом газовой шапки приводит к той же по существу суммарной добыче, что и при разработке нефтяной зоны до осуществления процесса циркуляции газовой шапки.

Эти общие соображения не дают универсальных сравнительных оценок различным возможным методам разработки комплексных пластов, содержащих нефть и конденсат. При исследовании данного пласта необходимо принять во внимание все его индивидуальные характеристики, а также практические и экономические аспекты его разработки.

Когда конденсатный пласт ограничен непосредственно краевыми водами в отсутствии нефтяной оторочки, его разработка упрощается. Если краевые воды могут обеспечить достаточно активный водяной напор для поддержания пластового давления вблизи точки конденсации и не существует ограничения скоростей отбора, то возврат газа в пласт, очевидно, не нужен К Однако существование таких активных водяных напоров мало вероятно, за исключением сильно трещиноватых известняков. В некоторых случаях практически можно достигнуть поддержания давления путем дополнительной закачки воды. Кроме того, развитие заметных скоростей естественного поступления краевой воды требует некоторого падения давления в конденсатном пласте- Если краевые воды обладают подвижностью, то размещение эксплуатационных скважин вблизи контакта вода - газ вызывает продвижение вод в пласт вследствие наложения местных падений давления и медленного убывания давления в газовой шапке, связанного с неполным заменхением отбираемого газа.

Равновесное насыщение газом порядка 5-15% может наблюдаться в водонасыщенной зоне, но потеря этого газа не носит серьезного характера по сравнению с экономией в стоимости оборудования по закачке газа, в случае применения процесса циркуляции.

При размещении эксплуатационных скважин в присводовой части структуры получается безводная добыча конденсата При этом можно получить высокую площадную эффективность вытеснения путем заложения нагнетательных скважин ниже границы газовой шапки и в водоносной зоне. Таким путем можно осуществить напор на газ в направлении эксплуатационных скважин даже у самых контуров конденсатного пласта и предупредить возникновение мертвого пространства позади нагнетательных скважин, даже если они вскрыли газоносный пласт. Это увеличение эффективности площадного вытеснения должно полностью компенсировать более высокое сопротивление течению газа в водяной зоне впереди нагнетательных скважин. При этом некоторое количество воды вытесняется в газовую шапку, но она постепенно рассеивается и оседает на породе раньше, чем достичь эксплуатационных скважин. Кроме получения повышенной эффективности вытеснения, размещение нагнетательных скважин за водогазовьш разделом дает возможность использовать сухие скважины, пробуренные для оконтуривания пласта. Этот прием не очень распространен, но он успешно применялся на некоторых месторождениях побережья Залива.

Было отмечено, что при осуще(!твлении процесса циркуляции обычно не наблюдается полное замещение общих отборов жидкостей, в результате чего происходит медленное падение давления и некоторая конденсация жидкости. Имеется и другая причина ретроградного скопления жидкости в процессе циркуляции, а именно падение давления вокруг эксплуатационных скважин. Добываемая пластовая жидкость проходр]т через кольцевое пространство, непосредственно окружающее ствол скважины, и в результате ретроградной конденсации возникает насыщение порового пространства призабойной зоны вблизи ствола скважины до тех пор, пока конденсат не станет мобильным и не вытеснится в скважину вместе с газовой фазой. Площадь, на которой создается предельное насыщение, в процессе разработки залежи распространяется постепенно в направлении от эксплуатационной скважины.

Давление на точке конденсации для жидкости, выходящей из скважины, соответствует давлению на границе площади подвижности конденсата и должно теоретически возрастать с расширением области этой подвижности при условии, что пластовое давление в целом остается постоянным.

Можно высчитать скорость образования насыщения жидкой фазой пористой среды, решив уравнение

Q dp dC

2nrhf dr dp

1 Это относится лишь к поступлению краевых вод в эксплуатационные скважины. Добыча конденсата всегда сопровождается пресной водой, которая содержится в паровой фазе в пласте и выделяется вместе с конденсатом при понижении температуры и давления.

где Q - дебит; h - мощность пласта; / - его пористость; dp/dr - градиент давления на радиусе г; С - содержание конденсируемых фракций жирного газа на единицу объема, приведенное к поверхностным условиям. Принимая радиальное распределение давления установившимся, первоначальное пластовое давление 272 ат, перепад давления 34 ат, получается градиент давления при радиусе 1 м примерно 11,2 ат на 1 м.

При /г = 15 м, / = 0,25 и Q = 14,285-10 м/сутки коэффициент для dC/dp становится 21,624 • 10/ат/сутки. Значение dC/dp вблизи точки конденсации некоторых пластовых жидкостей, по которым имеются данные, составляет величину порядка 1,5 X X 10" 10~ см/см ат. Отсюда площадь в пределах радиуса 1 м вокруг забоя скважины насыщается жидкой фазой до степени подвижности в течение нескольких часов или, самое большее, дней. Скорость насыщения меняется обратно пропорционально квадрату радиуса, и потребуется около 1,7 года, чтобы на расстоянии 30 м от ствола скважины наступило насыщение конденсатом в 20%, даже если dC/dp составляет 1,5-10~ см/см/ат

Насыщение конденсатом по существу прямо пропорционально квадрату падения давления или квадрату отбираемого дебита. Это накопление может достигнуть значительной величины в плотных породах, дающих обогащенный газ, но оно ие отражает основных потерь в большинстве процессов циркуляции газа.

К моменту завершения циркуляции часть жидкой фазы испарится вновь, когда сухой газ начнет проходить сквозь призабой-ную зону скважины.

В основе рассмотренного анализа эксплуатации конденсатных пластов лежит предпосылка, что накопление жидкой фазы в пласте происходит в результате ретроградной конденсации и что эта жидкость по сути не извлекается на поверхность. Однако с физической стороны это не совсем правильно. Правда, за исключением призабойной зоны эксплуатационных скважин, насыщение конденсатной жидкостью порового пространства слишком мало, чтобы сообщить ей какую-либо подвижность, поэтому конденсат остается в недрах при добыче остаточного жирного газа. Это явление подтверждается фиг. 196-198, согласно которым содержание конденсата в газе, поступающем из скважины, уменьшается с падением давления. В принципе же можно испарить или «осушить» сконденсированную в пласте жидкость, подвергнув ее воздействию сухого газа. Так, в равновесных условиях количество молей сухого газа с фракционным составом Па, необ-

* Если пренебречь влиянием накопления жидкости на распределение давления, то динамику образования насыщения жидкостью в зависимости от времени и радиального расстояния можно легко вычислить при помощи уравнения (2). Было показано, что накопление конденсата вблизи "ствола скважины не оказывает влияния на производительность скважины.