РЕФЕРАТ НА ТЕМУ: Збільшення коефіцієнта газовилучення - Геологія - Реферати - Каталог статей

Збільшення коефіцієнта газо вилучення Більшість родовищ природних газів пов’язана із пластовими водонапірними системами і розробляється в умовах прояву водонапірного режиму. За промисловими даними, коефіцієнт кінцевого газовилучення родовищ в умовах водонапірного режиму є порівняно невисоким (70-85%), що пов’язано з мікрозащемленням газу водою в неоднорідному пористому середовищі, макрозащемленням газу в окремих ділянках пласта з прчатуковою газонасиченістю, які вода обійшла, та обводненням свердловин. Згідно з фізичною суттю процесів розробки родовищ природних газів в умовах водонапірного режиму для отримання високих значень коефіцієнта газовилучення потрібно сповільнити надходження води в родовище та забезпечити рівномірне просування контуру газоносності. Для цього слід відповідним чином розмістити видобувні свердловини по площі газоносності, вибрати певні інтервали розкриття в них газоносних пластів, черговість введення свердловин в експлуатацію і технологічні режими роботи. У зв’язку з тим, що на стадії підготовки проектних документів щодо розробки родовища відсутня достовірна інформація про його геологічну будову і не завжди дотримуються проектних рішень, у реальних умовах переважно відбувається нерівномірне переміщення пластових вод по площі газоносності та продуктивному розрізу. Тому в процесі відбору газу застосовують додаткові заходи з регулювання процесу обводнення родовищ. Відомі методи боротьби з обводненням пластів і свердловин, що ґрунтуються на перехопленні за контурної води за допомогою спеціальних розвантажувальних свердловин, пробурених на початковому контурів газоносності, на створенні вздовж периметра газового родовища чи на окремих ділянках всередині родовища непроникних екранів для води, на ізоляції у свердловинах обводнених пластів та перерозподілі відбору газу зі свердловин, розташованих у різних частинах родовища. Ці методи економічно не вигідні і не забезпечують регулювання просування контуру газоносності. Нова технологія збільшення газовилучення з родовищ в умовах водонапірного режиму розроблена ІФНТУНГ за результатами досліджень на лабораторних моделях незцементованих і штучно зцементованих пластів. Під час дослідів створювалась насиченість пористого середовища зв’язаною водою і здійснювалося витіснення газу водою за постійного тиску чи в умовах зниження тиску у певному темпі. Після появи води на виході моделі визначали коефіцієнти витіснення газу водою, залишкової газонасиченості і вимірювали фазову проникність для води. Потім тиск у моделі плавно знижували на певну величину. На кожному ступені зниження тиску модель досить довго промивали водою (до припинення винесення пухирців газу) та визначали значення наведених вище величин. У ході інших експериментів досліджувалося безперервне зниження тиску в обводненій моделі пласта з різними темпами. Для оцінки можливого видобутку макрозащемленого газу із зон пласта з початковою газонасиченістю з використанням обводнених свердловин досліджувався рух вільного газу в обводненій моделі пласта із защемленим газом. Згідно із результатами досліджень у початковий період зниження тиску в обводнених моделях пласта защемлений газ в основному розширюється, залишаючись майже нерухомим. Після зниження тиску в моделі пласта на 23-37% порівняно з тиском обводнення насиченість пористого середовища нерухомим газом досягає критичного значення (34-35%), а з моделі вилучається не більше 5% защемленого газу. Під час подальшого зниження тиску весь защемлений газ, що розширюється, стає рухомим і може бути вилучений із обводненого пористого середовища. Защемлення газу водою в пористому середовищі, його розширення та подальший рух призводить до істотного зниження фазової проникності для води – від 24 до 100 разів і більше. Результати досліджень показують, що вільний газ практично без втрат проходить через обводнене пористе середовище із защемленим газом, а в деяких випадках навіть захоплює частину раніше защемленого газу. Наведені особливості поведінки защемленого газу в обводнених пластах під час зниження тиску і руху вільного газу через обводнене пористе середовище із защемленим газом використано для створення нових технологій видобування газу та конденсату з родовищ природних газів в умовах водонапірного режиму. Згідно із запропонованою технологією активного впливу на водонапірний режим для регулювання просування в родовище пластових вод пропонується використовувати защемлений га, створивши відповідні умови для його розширення і руху. Для цього необхідно знизити тиск в обводнених об’ємах пласта порівняно з тиском защемлення газу водою, що досягається експлуатацією обводнених свердловин, розташованих на водонебезпечних напрямах. Навколо кожної обводненої свердловини під час відбору з неї газу з водою створюється зона пониженого тиску. Це призводить до розширення защемленого газу і відповідно до зниження фазової проникності пористого середовища для води. В результаті сповільнюється просування пластових вод у зоні розташування свердловин, що сприяє вирівнюванню контура газоносності. З обводненої зони одночасно видобувається частина мікро защемленого газу як за рахунок відбору його разом із водою з обводнених видобувних свердловин, так і за умови надходження в газонасичену частину пласта. Відбувається повніше вироблення газонасичених пропластків у продуктивному розрізі обводнених свердловин і попереджається передчасне обводнення сусідніх видобувних свердловин. Під час зниження тиску в зоні розташування обводнених свердловин залучається також у розробку макрозащемлений газ із ділянок пласта, що вода обійшла, за рахунок створення перепаду тиску між цими ділянками і зоною відбору газу з водою. Складовими елементами запропонованої технології розробки родовищ природних газів шляхом активного впливу на водонапірний режим є операції за принципом «навпаки» порівняно з відомою технологією, що в основному орієнтована на проведення водоізоляційних робіт і ліквідацію обводнених свердловин після припинення природного фонтанування. Тоді негативний прояв водонапірного режиму – защемлення газу водою – використовують для регулювання просування в родовище пластових вод. Наведений спосіб видобування газу в умовах водонапірного режиму захищений авторським свідоцтвом на винахід [9]. Аналогічний спосіб, що охоплює значно вужчий діапазон, запатентовано пізніше в США. Ефективність запропонованої технології активного впливу на водонапірний режим підтверджено подальшими багаточисленними теоретичними дослідженнями, виконаними на прикладі розробки родовищ природних газів України та Російської Федерації. Для родовищ, розробка яких закінчена за умови повного обводнення видобувних свердловин або знаходиться на завершальній стадії, підвищення коефіцієнта газовилучення досягається організацією вторинного видобування мікро- і макрозащемленого газу з обводнених пластів. За результатами виконаних в ІФНТУНГ досліджень розроблено технології вторинногтвидобування защемленого газу з обводнених родовищ. Вони передбачають форсований відбір води і газу з обводнених свердловин на початковій стадії реалізації процесу із темпом, що перевищує темп припливу води в родовище із за контурної зони, а також підтримування в подальшому певних значень темпу зниження пластового тиску та утилізацію пластової води у розташовані в розрізі родовища водопоглинаючі пласти й виснажені газові поклади чи в законтурну частину обводненого покладу на ділянках сповільненого просування води. Реалізація технології збільшення газовилучення з родовищ природних газів в умовах водонапірного режиму пов’язана із забезпечення стабільної роботи обводнених видобувних свердловин. ФОРМУЛИ МІНІМАЛЬНО-НЕОБХІДНОГО ДЕБІТУ В ІФНТУНГ за результатами виконаних досліджень вдосконалено відомі і запропоновано нові технології і технічні пристрої для інтенсифікації роботи обводнених газових і газоконденсатних свердловин. Вони включають: обґрунтування тиску на гирлі і діаметра насосно-компресорних труб (НКТ) для продовження періоду природного фонтанування свердловин; композиції спінюючих ПАР, інгібіторів корозії та солевідкладення; різні типи диспергуючих пристроїв для зменшення втрат тиску в НКТ шляхом створення в них однорідного високодисперсного газорідинного потоку; технологічні схеми періодичного введення спінюючих ПАР в газорідинний потік, плунжери різних конструкцій і винесення рідини зі свердловин із низьким пластовим тиском; поєднання плунжерного ліфта із застосуванням спінюючих ПАР (пінопакерний плунжер); способи винесення рідини із свердловин за допомогою розчинів ПАР; технології газліфтної експлуатації обводнених свердловин із роззосередженим уведенням газу в потік пластової продукції по довжині НКТ; технологічні схеми піногасіння на установках комплексної підготовки газу і регенерації відпрацьованих розчинів ПАР. Основні наукові розробки із експлуатації обводнених газових і газоконденсатних свердловин пройшли промислові випробування, здані відомчим комітетом і використовуються на родовищах природних газів України та Російської Федерації. Видано відповідні нормативні документи на їх використання. У 1983 р. складено і прийнято до впровадження «Проект вторинного видобутку газу з обводнених зон пластів Битківського родовища». Згідно із виконаними розрахунками коефіцієнт кінцевого газовилучення цього родовища без впровадження технології активного впливу на водонапірний режим становить 80%, а з використання запропонованої технології, нва кінець 2003 р сягав 86,06%, а на кінець 2013 р. прогнозується 87,82%. На 01.01.2004 фактичний коефіцієнт газовилучення уже дорівнював 87,4%. Таке високе значення досягнуто за рахунок використання технології активного впливу на водонапірний режим, де впроваджено ряд ефективних заходів з інтенсифікації роботи обводнених свердловин: зміна конструкції колони НКТ, зниження тиску на гирлі, переведення свердловин на періодичну експлуатацію, періодичне закачування в затрубний простір розведених і в’язких розчинів спінюючих ПАР, застосування періодичного і неперервного газліфта, оптимізація режимів роботи обводнених свердловин, вибіркова ізоляція обводнених пластів на окремих свердловинах та ін. незважаючи на наявність пластової води у продукції всіх видобувних свердловин, у результаті ефективної роботи з фондом зменшено кількість недіючих і ліквідованих свердловин. Передбачено, що за рахунок продовження робіт активного впливу на водонапірний режим коефіцієнт кінцевого газовилучення досягне 92-93%ю Це вище ніж середнє значення коефіцієнта газовилучення в умовах газового режиму. За результатами виконаних досліджень розроблено нові технології видобування газу і конденсату з виснажених газоконденсатних покладів. Вони включають: здійснення водогазової репресії як у необводнених, так і в обводнених пластах; нагнітання облямівки вуглекислого газу з переміщення її по пласту водою і подальшим здійсненням водогазової репресії; нагнітання облямівки суміші одного або декількох ПАР і полімеру, облямівки конденсатного розчину ПАР із переміщенням їх по пласту водою і подальшим здійсненням водогазової репресії чи з безпосереднім здійсненням водогазової репресії без попереднього нагнітання води. За умови застосування водогазової репресії в ролі газоподібного агента можуть використовуватися не вуглеводневі гази, наприклад, азот, димові гази. Це буде сприяти здешевленню процесу. АЗОТ Значна частина об’єму видобутку природного газу в теперішній час забезпечується за рахунок експлуатації родовищ, які знаходяться на завершальній стадії розробки. Якщо тиск в покладі знижується до 5 МПа, залишкові запаси кваліфікують як «низьконапірний газ». Створення методів вилучення із пласта низьконапірного газу, значна частина якого, як правило, защемлюється водою, представляє складну проблему, вирішення якої зростає у зв’язку з постійним погіршенням структури запасів природного газу, все більша частина яких переходить в категорію низьконапірного газу. Актуальність використання технології нагнітання в пласт азоту з метою підвищення його газовіддачі зумовлюється тим, що по даним ВНІІгазу, в найближчі роки до 75% залишкових запасів газу в таких великих родовищах, як Медвеже, Уренгойське і Ямбургське, буде складати низьконапірний газ в обводнених зонах пласта. Тільки в надрах Медвежого родовища до кінця промислової розробки залишкові запаси оцінюються близько 200 млрд.м3, із яких біля 40% знаходяться в защемленому стані. Фізичне моделювання показало, що при нагнітанні азоту в обводнені області пласта (під рівень ГВК) ініціювальний рух газу по фільтраційним каналам, який утворюється лише в зонах з підвищеною залишковою газонасиченістю. В результаті процесу витіснення природного газу азотом відбувається без втягнення у фільтрацію значної маси води. Оскільки залишкові запаси природного газу в обводнених ділянках пласта представлені як в фазовій фазі (мікро щілини, оклюдований газ), та к і у вигляді розчину у воді, були виконані спеціальні дослідження міжфазних масообмінних процесів в пласті при нагнітанні азоту. Перед експериментальними дослідженнями були проведені розрахунки частки розчиненого у воді газу в загальному об’ємі залишкових запасів виснаженого пласта. При типовій кількості защемленого газу (метану) 15% об’єму пор і тиску 3 МПа в 1 м3 порового простору міститься 4,77 м3 метану (пластова температура прийнята рівною 20 оС) в защемленій формі і 0,64 м3 у водному розчині. Таким чином, доля розчиненого газу досягається приблизно12% всіх залишкових запасів, тобто нехтувати цим неможна. Програма фізичного моделювання включала експерименти , які проводилися з використанням комп’ютеризованої системи двохфазної фільтрації в Науковому центрі термогідродинаміки і фізики пласта ВНІІгазом. Об’єктом дослідження була ступінь присутності розчиненого в воді газу в між фазних масообмін них процесах при витісненні рівноважного до насиченої води защемленого газу зовнішнім газоподібним агентом. В загальному випадку даний агент не був нерівноважний по відношенню до води і защемленого газу. Моделювався газонасичений пласт по наступним термобаричним умовам: тиск 3 МПа, температура 20 оС. в якості защемленого газу в першому експерименті використовували метан (відповідно защемлену воду також попередньо насичували метаном), в якості витісняю чого газу – азот. В другому експерименті защемленим газом був азот (вода також була насичена азотом), витісняючим – метан. Темпи взаємного витіснення газів витримували у відповідності з типовими пластовими швидкостями фільтрації при розробці родовищ природних газів.
1 2 3 4 5 Категория: Геологія \| Добавил: DoceNt (13.03.2015)
Просмотров: 388 \| Рейтинг: 0.0/0

Всего комментариев: 0


Имя *:
Email *:

Код *: