способ разработки газоконденсатного месторождения

Формула изобретения

Способ разработки газоконденсатного месторождения на режиме истощения с частичным поддержанием пластового давления путем закачки сухого углеводородного газа и отбором смеси из пласта, отличающийся тем, что нагнетание газа осуществляют после истощения месторождения до давления максимальной конденсации этан-пропан-бутановой фракции пластовой смеси, а при содержании этой фракции в пластовой смеси начального состава менее двухкратного содержания стабильного конденсата перед закачкой сухого углеводородного газа создают в пласте оторочку объемом не менее 15% объема пор зоны воздействия из углеводородного газа, насыщенного этан-пропан-бутановой фракцией при текущих пластовых давлении и температуре.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к газодобывающей промышленности и может быть использовано при разработке частично истощенного газоконденсатного месторождения.

Известен способ разработки газоконденсатного месторождения, заключающийся в извлечении газа из пласта на режиме истощения с частичным поддержанием пластового давления путем закачки в пласт сухого углеводородного газа и извлечения смеси пластового и закачиваемого газов (Тер-Саркисов Р.М. и др. Аналитическое и экспериментальное исследование частичного сайклинг-процесса. Проблемы повышения углеводородоотдачи пласта газоконденсатных месторождений. Сб. научных трудов ВНИИГАЗа. М. 1991, с. 131-148).

Недостатком данного технического решения, взятого в качестве прототипа, является низкая углеводородоотдачи пласта при снижении давления ниже давления начала конденсации.

Задачей изобретения является повышение углеводородоотдачи пласта.

Задача решается тем, что в способе разработки газоконденсатного месторождения, заключающемся в извлечении газа из пласта на режиме истощения, закачки в пласт газа и отборе смеси из пласта, закачку газа начинают после истощения месторождения да давления максимальной конденсации этон-пропан-бутановой фракции (C₂ C₄) пластовой смеси, а при содержании этой фракции в пластовой смеси начального состава менее двухкратного содержания стабильного конденсата (C₅₊) перед закачкой сухого углеводородного газа создают в пласте оторочку объемом не менее 15% объема пор зоны воздействия из углеводородного газа, насыщенного этан-пропан-бутановой фракцией при текущих пластовых давлении и температуре.

Отличительными существенными признаками изобретения являются:

нагнетание газа осуществляется после истощения газоконденсатного месторождения до давления максимальной конденсации фракции C₂ - C₄ пластовой смеси;

при содержании этан-пропан-бутановой фракции в пластовой смеси начального состава менее двухкратного содержания стабильного конденсата перед закачкой сухого углеводородного газа создают в пласте оторочку объемом не менее 15% объема пор зоны воздействия из углеводородного газа, насыщенного фракцией C₂ C₄ при текущих пластовых давлении и температуре.

Вышеприведенные существенные отличительные признаки нам были не известны из патентной и научно-технической информации, в связи с этим считаем, что они соответствуют критерию "Новизна".

Заявляемое изобретение отвечает критерию "Изобретательский уровень", так как явно не вытекает из известного уровня техники.

Что касается "Промышленной применимости", то заявляемое изобретение успешно прошло испытания на физической модели пласта, что позволит в ближайшее время его использовать на ряде газоконденсатных месторождений как России, так и других стран.

Способ разработки газоконденсатного месторождения осуществляется в следующей последовательности. После ввода месторождения в эксплуатацию из продуктивного пласта углеводородную смесь в режиме истощения до давления максимальной конденсации фракции C₂ C₄ пластовой смеси. Затем продолжают разработку с частичным поддержанием давления путем нагнетания в пласт сухого углеводородного газа. В том случае, если начальное содержание C₂ C₄ пластовой смеси менее двухкратного содержания C₅₊, перед закачкой сухого углеводородного газа создают в пласте оторочку, представляющую насыщенный этан-пропан-бутановой фракций углеводородный газ. Объем оторочки должен быть не менее 15% порового объема пласта или его части.

Перед началом испытаний заявляемого в качестве изобретения технического решения был выполнен анализ результатов проведенных ранее экспериментов, в которых изучалось влияние начального состава пластового газа газоконденсатного месторождения на коэффициент извлечения конденсата при разработке месторождения.

Было изучено влияние содержания C₂ C₄ в пластовом газе на процесс фазового перехода при разработке пласта на режиме истощения. Установлено, что при изменении начального содержания C₂ C₄ в модельной газоконденсатной смеси типа пластовой смеси Уренгойского (валанжинские отложения) месторождения давление начала конденсации пластового газа и текущее содержание конденсата (C₅₊) в добываемом газе также изменяются пропорционально содержанию C₂ C₄ (фиг. 1, пунктирная линия 18,3% сплошная 12,2% точки 8,1% C₂ - C₄. Отсюда следует, что путем нагнетания в пласт в процессе его разработки смеси сухого газа с фракцией C₂ C₄, концентрация которой в этой смеси превышает концентрацию C₂ C₄ в пластовом газе, возможно увеличить текущую и конечную конденсатоотдачу пласта. Была получена зависимость коэффициента извлечения к моменту снижения давления до 1,5 МПа от отношения содержания фракции C₂ C₄ к содержанию фракции С₅₊ в пластовом газе (фиг. 2). Согласно этой зависимости по мере увеличения отношения (C₂ C₄)/C₊₅ коэффициент извлечения конденсата возрастает, причем особенно резко до величин отношения, равных 2-3. В том случае, если начальное содержание фракции C₂ - C₄ меньше двухкратного содержания C₅₊, целесообразно перед нагнетанием сухого углеводородного газа создать в пласте оторочку из смеси сухого газа и фракции C₂ C₄, причем содержание C₂ C₄ в этой смеси должно быть выше, чем в равновесной пластовой фазе при термобарических условиях истощенного к моменту начала воздействия пласта. Количество закачиваемой смеси сухого газа и C₂ C₄ должно соответствовать объему не менее чем в 15% объема пор пласта или его части, где будет осуществляться воздействие на пласт. Это следует из данных, полученных авторами в ходе экспериментального обоснования объема оторочки растворителя при вытеснении пластовых углеводородов из неоднородного пласта, каковыми являются практически все вмещающие газоконденсатные залежи коллектора. Таким образом, при воздействии конденсатоотдача оказывается более высокой, чем при истощении, благодаря, во-первых, вытеснению пластовой газовой фазы с растворенным в ней конденсатом и, во-вторых, испарению части выпавшего конденсата, составляющего обычно неизвлекаемые потери.

Пример. Были выполнены эксперименты по физическому моделированию процесса разработки на режиме истощения газокондесатного месторождения, начальное содержание фракции C₂ C₄, в пластовом газе которого составляет 8,1% а фракции C₅₊ 5,28% т. е. отношение (C₂ - C₄)/C₅₊ 1,5<2.10^-15м². Поровое пространство модели сначала заполняли метаном, создавали в модели давление около 35 МПа и нагревали ее до 84^oC. Затем при этих термобарических условиях замещали метан на смесь алканов от метана (C₁) до гептадекана (C₁₇). По своим термодинамическим и физико-химическим параметрам смесь была близка к натурным газоконденсатным смесям: давление начала конденсации 30,8 МПа (при температуре 84^oC), начальный конденсатогазовый фактор 280 г/м³.

Первым из трех экспериментов моделировалась разработка ГКМ на режиме истощения до конечного давления 1,5 МПа. Динамика состава продукции и материального баланса добываемых углеводородов контролировалась с помощью комплекса приборов, включавших образцовые манометры, хроматограф, газовый счетчик и некоторые другие устройства. Отбор продукции модели осуществляли с темпом, обеспечивающим равновесный межфазный массообмен. К концу истощения из модели было отобрано 23% пентанов плюс вышекипящих.

Второй эксперимент отличался от первого тем, что процесс истощения до давления максимальной конденсации фракции C₂ C₄, равного 16 МПа, ввели без поддержания давления, а затем с частичным поддержанием давления путем закачки сухого углеводородного газа, пока пластовое давление не понизилось до 1,5 МПа. К концу эксперимента из модели было отобрано 24,5% пентанов плюс вышекипящих.

Третий эксперимент отличался от второго тем, что после истощения модели до давления, равного давлению максимальной конденсации фракции C₂ - C₄, процесс осуществляли с закачкой смеси, содержащей метан и 12,2% фракции C₂ C₄, пока в модели пласта не была создана оторочка из этой смеси объемом в 15% объема пор модели. Затем продолжили процесс истощения с частичным поддержанием пластового давления путем закачки сухого газа.

К концу эксперимента коэффициент извлечения фракции пентаны плюс вышекипящие составил 30,5%

Таким образом, эксперименты показали, что разработка газоконденсатного месторождения на режиме истощения до давления максимальной конденсации C₂ C₄ с дальнейшим частичным поддержанием давления путем закачки сухого углеводородного газа позволяет повысить конденсатоотдачу пласта по сравнению с разработкой без воздействия. Кроме того, показано, что в случае, когда начальное содержание C₂ C₄ в пластовой смеси меньше двухкратного содержания C₅₊, создание оторочки из смеси углеводородного газа и фракции C₂ C₄ объемом не менее 15% объема пор зоны воздействия позволяет обеспечить дополнительное увеличение углеводородоотдачи пласта.