способ разработки газового сероводородсодержащего месторождения

Формула изобретения

СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ГАЗОВОГО СЕРОВОДОРОДСОДЕРЖАЩЕГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ, включающий перепуск газа из залежи месторождения в вышележащий пласт-коллектор, содержащий поглотитель, образующий неподвижную химически активную зону для очистки газа от сероводорода, и добычу очищенного газа из пласта-коллектора через добывающие скважины, отличающийся тем, что химически активную зону образуют переводом части добывающих скважин в нагнетательные с последующей закачкой через них в пласт-коллектор искусственного поглотителя, перепуск газа из залежи в пласт-коллектор обеспечивают переводом другой части добывающих скважин в перепускные скважины, а добычу очищенного газа из пласта-коллектора обеспечивают обратным переводом нагнетательных скважин в добывающие, при этом перевод скважин в перепускные и добывающие осуществляют по площадной или галерейной схеме их размещения в зависимости от запасов сероводородсодержащего газа в залежи месторождения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к газодобывающей промышленности и предназначено для добычи сероводородсодержащего природного газа.

Известен способ добычи малосернистого газа, включающий закачку водного раствора щелочи в призабойную зону скважины и барботаж добываемого газа через этот раствор [1]. Недостатком указанного способа является ограниченное количество очищаемого газа (до 1 млн м³/сут) и невозможность организации непрерывной добычи очищенного газа.

Наиболее близким к предлагаемому является способ разработки газового сероводородсодержащего месторождения, включающий перепуск газа из залежи месторождения в вышележащий пласт-коллектор, содержащий поглотитель, образующий неподвижную химически активную зону для очистки газа от сероводорода и добычу очищенного газа из пласта-коллектора [2]. Недостатком этого способа является то, что в естественных условиях ни один пласт не содержит достаточного количества природных поглотителей для регулируемой очистки газа от кислых компонентов в объемах, соизмеримых с запасами залежи. Кроме того, в вышележащих горизонтах может не оказаться пласта, содержащего природные поглотители, что делает невозможным применение данного способа при разработке сероводородсодержащих месторождений.

Технический результат изобретения - повышение эффективности способа за счет обеспечения непрерывного процесса добычи очищаемого в пластовых условиях газа, а также регулирование показателей разработки независимо от запасов газа.

Указанный технический результат достигается тем, что, согласно способу разработки газового сероводородсодержащего месторождения, включающему перепуск газа из залежи месторождения в вышележащий пласт-коллектор, содержащий поглотитель, образующий неподвижную химически активную зону для очистки газа от сероводорода, и добычу очищенного газа из пласта-коллектора через добывающие скважины. Химически активную зону образуют переводом части добывающих скважин в нагнетательные с последующей закачкой через них в пласт-коллектор искусственного поглотителя, перепуск газа из залежи в пласт-коллектор обеспечивают переводом другой части добывающих скважин в перепускные скважины, а добычу очищенного газа из пласта-коллектора обеспечивают обратным переводом нагнетательных скважин в добывающие, при этом перевод скважин в перепускные и добывающие осуществляют по площадной или галерейной схеме их размещения в зависимости от запасов сероводородсодержащего газа в залежи месторождения.

На чертеже представлена схема осуществления способа.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. При разработке газовой залежи 5 с незначительным содержанием сероводорода в составе газа (менее 1% ) и равномерно распределенным по площади возникает необходимость очистки газа от сероводорода в пластовых условиях. Для этого выбирается пласт-коллектор 1, обладающий хорошими фильтрационными свойствами, изолированный от других пластов и с низким пластовым давлением. При отсутствии естественных поглотителей сероводорода в пласте-коллекторе 1 рассчитывается объем искусственного поглотителя, закачиваемого в пласт-коллектор 1 через добывающие (эксплуатационные) скважины 4, временно переведенные в нагнетательные. Наличие естественных поглотителей в пласт-коллекторе уменьшает объем искусственного поглотителя. Обработанная поглотителем часть пласта 2 должна быть насыщена не более 0,3 порогового пространства, что обеспечит неподвижность поглотителя. В качестве поглотителя могут быть использованы растворы карбонатов, силикатов, сульфатов щелочно-земельных металлов и др. После организации в пласте-коллекторе 1 зоны 2 фонд имеющихся эксплуатационных скважин залежи 5 переводится в добывающие скважины 4 пласта-коллектора 1 и перепускные скважины 3, которые обеспечивают подачу сероводородсодержащего газа залежи 5 в пласт-коллектор 1. Взаимное расположение скважин 3 и 4 может быть галерейным или площадным. Сероводородсодержащий газ по скважинам 3 поступает в пласт-коллектор 1 и, переходя зону 2, очищается и добывается скважинами 4 на поверхность. Непрерывность процесса добычи газа, очищенного от сероводорода в пластовых условиях, обеспечивается принятой схемой взаимного расположения перепускных 3 и добывающих 4 скважин и местом и объемом обработанной поглотителем зоны 2 пласта-коллектора 1. При незначительных запасах сероводородсодержащего газа залежи 5 наиболее приемлема площадная схема расположения добывающих скважин в центре обработанной поглотителем части 2 пласта-коллектора 1. При значительных запасах сероводородсодержащего газа залежи 5 рациональной является схема с галереями перепускных 3 и добывающих 4 скважин, расположенных параллельно друг против друга, причем обработанная поглотителем зона 2 располагается на всем участке между галереями или в районе эксплуатационных скважин 4, в зависимости от закачиваемых объемов поглотителя. Если запасы сероводородсодержащего газа настолько велики, что требуемый объем поглотителя повысит насыщенность порового пространства пласта-коллектора 1 более 0,3, следует увеличить концентрацию раствора поглотителя, но обеспечить его неподвижность.

Пример выполнения способа на месторождении, характеризующемся следующими параметрами пласта-коллектора, из которого добывается очищенный от сероводорода в пластовых условиях газ:

Р = 7,27 МПа - начальное пластовое давление;

m - 0,2 - пористость;

h - 15 м - толщина пласта;

= 1,2 10^-11 МПас - вязкость газа

S^(ч) = 0,26 - водонасыщенность;

K = 2 10^-13 м² - проницаемость;

В = 3 10³ м - ширина пласта;

L = 1 10³ м - расстояние между галереями;

С₃₀ = 0,5 об.% - концентрация раствора Na₂СО₃ (поглотителя);

С₁₀ = 0,5 об.% - концентрация сероводорода в перепускаемом газе;

Q_о = 2740 тыс.м.³/сут - дебит перепускной галереи;

Q _u= 1920 тыс.м³/сут - дебит добывающей галереи;

_ат = 0,536 кг/м³ - плотность газа при атмосферном давлении;

^(г)= 1200 кг/м³ - плотность раствора Nа₂СО₃;

= 4,86 10^-3 МПа - коэффициент характеризующий растворимость сероводорода в воде.

Галерея перепускных скважин представлена 4-мя скважинами, расположенными на расстоянии 800 м друг от друга; каждая добывающая галерея представлена 5-тью скважинами, расположенными на расстоянии 600 м друг от друга.

Как показали расчеты, требуется 1 год для насыщения пласта - коллектора газом, при этом давление на забое перепускных скважин достигает 12,36 МПа. При этом фронт химической реакции сероводорода с раствором Na₂CO₃, который используют в качестве поглотителя, достигнет добывающих галерей через 19-ть лет от начала перепуска газа в пласт-коллектор. Все это время будет идти добыча очищенного в пластовых условиях газа.