Способ разработки газоконденсатной залежи с разнопроницаемыми пластами

 

Использование: разработка газоконденсатной залежи с разнопроницэемыми пластами. Сущность изобретения: газоконденсатную залежь с разнопроницаемыми пластами разрабатывают сайклинг-процессом. Закачку сухого газа осуществляют циклически при постоянном отборе. После прорыва сухого газа по наиболее проницаемому пропластку прекращают закачку газа. Давление в пласте понижают на величину Д Р. а после вновь закачивают сухой газ Величина АР определяется по уравнению д р ц . рпл (1 2 ГП1)1 где А Р - величина К1-ПП2 понижения приведенного пластового давления. РПл - начальное приведенное пластовое давление осуществления сайклинг-процесса; // - коэффициент охвата пластов вытеснением на момент прорыва: К1, к 2 - проницаемости контактирующих пластов; mi, m2 - пористости контактирующих пластов. 3 ил И

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5115 E 21 В 43/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4618175/03 (22) 12,12.88 (46) 15.06.92, Бюл. N 22 (71) Украинский научно-исследовательский институт природных газов (72) И.M.Ôûê, А.В.Лизанец, Б.П.Гоцкий, B.I0.Рогожин, И,С,Губарев, А.Ф,Остапенко и М.П.Ковалко . (53) 622.276 (088.8) (56) Закиров С.Н., Лащук В.В, Проектирование и разработка газовых месторождений, M.: Недра, 1971.

Гуревич Г.P., Соколов К,А., Шмыгля П,Т, Разработка газоконденсатных месторождений с поддержанием пластового давления.

М.: Недра, 1976,, Авторское свидетельство СССР

N- 1071736, кл. Е 21 В 43/00, 1983. (54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ГАЗОКОНДЕНСАТНОЙ ЗАЛЕЖИ С РАЗНОПРОНИЦАЕМЫМИ ПЛАСТАМИ

Изобретение относится к газодобывающей промышленности и может быть использовано для разработки газоконденсатных залежей с высоким содержанием конденсата и неоднородными по проницаемости газодинамическими связанными пластами.

Известны .способы разработки с поддержанием пластового давления. Недостатком способов является то. что при разработке пластов на истощение происходят значительные потери конденсата в пласте, а при осуществлении сайклинг-процесса в залежах с неоднородными по проницаемости пластами происхо„„. ЖÄÄ 1740637 А1 (5?) Использование: разработка газоконденсатной залежи с разнопроницаемыми пластами. Сущность изобретения: газоконденсатную залежь с разнопроницаемыми пластами разрабатывают сайклинг-процессом. Закачку сухого газа осуществляют циклически при постоянном отборе: После прорыва сухого газа по наиболее проницаемому пропластку прекращают закачку газа.

Давление в пласте понижают. на величину

Ь Р, а после вновь закачивают сухой газ.

Величина Л Р определяется по уравнению

"2 п11

ЛP= g Рпд(1 ), гдЕ АP. вЕличина

" 1 1Т12 понижения приведенного пластового давления; Рцл — начальное приведенное пластовое давление осуществления сайклинг-процесса; и — коэффициент охвата пластов вытеснением на момент прорыва. к2 — проницаемости контактирующих пластов, m1, m2 — пористости контактирующих пластов. 3 ил дит неравномерный охват пластов вытеснением сырого газа сухим по разрезу.

Известен способ разработки залежей с неоднородными разнопроницаемыми газодинамически изолированными пластами.

Способ предусматривает повышение конденсатоотдачи плас ов за счет выравнивания фронта вытеснения сырого газа сухим путем предварительного понижения давления в ниэкопроницаемом пласте, чем достигается повышение хоэффициента охвата.

Недостатком прототипа является то, что в условиях газодинамически связанных разнопроницаем. х пластов невозможно избирательное понижение давления в низ1740637 копроницаемом пласте, поскольку высокои низкопроницаемые пласты контактируют и е случае применения известного способа будут взаимодействовать. Это приведет к общему понижению пластового давления во всей газодинамически связанной толще коллектора и снижению эффективности сайклинг-процесса.

Целью изобретения является повышение конденсатоотдачи в разнопроницаемых гидравлически связанных пластах.

Для достижения этой цели в известном способе разработки газоконденсатной залежи с разнопроницаемыми пластами. включающем сайклинг-процесс путем закачки сухого газа в разнопроницаемые пласты, выравнивание фронта вытеснения сырого газа сухим за счет понижения давления, отбора и lBcToBblx флюидов через добывающую скважину, согласно изобретению. закачку сухого газа производят циклически при постоянном отборе. При этом после прорыва сухого газа по наиболее проницаемому пропластку прекращают закачку газа и понижают в пластах давление на величину, определяемую по уравнению

kZ m1

ЛР = f/ Рпл. (1. — — — ). (1)

К! m2 где h,Р— величина понижения приведенного пластового давления, МПа;

Рпл — начальное приведенное пластового давление осуществления сайклинг-процесса, МПа; т — коэффициент охвата пластов вытеснением на момент прорыва:

К1, 2 — проницаемости контактирующих пластов. МД;

m1. mz пористости контактирующих пластов., а после понижения в пластах давления на эту величину вновь закачивают сухой газ.

1 аким образом. величина понижения пластового давления в залежи находится в зависимости от начального пластового давления, допрорывного коэффициента охвата пластов вытеснением и соотношения пористостей и проницаемости контактирующих пластов.

Согласно теории фильтрации флюидов е пористой среде фильтрация газа происходит по наиболее проницаемым пропласткам, т.е. в эксплуатационную скважину в первую очередь и в основном поступает пластовый газ, заполняющий высокопроницаемый пласт. Это подтверждено и последними исследованиями реальных систем, согласно которых запасы газа низкопроницаемых прослоев извлекаются через контактирующие с ними пласты с высокими

ФЭС. Поэтому пластоеый газ из низкопроницаемого пласта будет извлекаться эксплуатационной скважиной после его перетока в высокопроницаемый пласт. ког5 да можно возобновить нагнетание сухого газа в залежь.

На момент прорыва сухого газа в эксплуатационные скважины объем закачанного в залежь сУхого газа (Осу,) составлЯет

10 Осух = Озап g, . (2) где Озап — запасы газа е залежи.

Объем сухого газа. закачанного в I-ый пласт (Vi") пропорционален проницаемости (ki) и мощности (hi) пласта и может быть

15 оценен по формуле (,сг к; и!

Vi = Осух (3)

Соответственно, площадь, на которой произошло вытеснение сырого газа сухим

20 по каждому пласту. равна

Si = Vi /mi hi Рпл. (4) где гп — эффективная газонасыщенная пористость i-того пласта;

На момент прорыва высокопроницае25 мый пласт(обозначим его пласт 1) заполнен сухим газом на площади сг . kl г!1!

S1 = Осух — l ml hl Рпл. (5)

Zk.! а остальные пласты с осредненной характеристикой kz, mz, hz нд площади сг "2 hz

S2 =Осух lm2 пг Pnn (6)

Хк

Из прорывного пласта необходимо отобрать сухой газ на площади Sl" — Sz". Объем отбора (V ) равен !

/! = (S1 S2 ) m1 и! Рпл (7) а суммарный отбор с учетом (3)

=- (Sl S2 ) ml hl Рпл — — — — . (8)

"! . h1

40 Подставив (5) и (6) в уравнение (8) после сокращения получим

Кг !Т!1

m2 "1

Учитывая, что Ч = Vçàë Л Р. Осух =

= /зал Рпл g .. где озал геометрический объем залежи. . получаем окончательную формулу

50 Лр =Ч Р (1 ). (10)

mz по которой можно определить необходимую величину снижения давления Л Р для выравнивания фронта вытеснения сырого газа сухим на участках между нагнетательными и эксплуатационными скважинами.

Способ поясняется на фиг, 1 — 3.

На фиг, 1 показана схема вытеснения сырого газа сухим на момент прорыва на участке между нагнетательной и эксплуата1740637 деляется ФЭС пласта, поэтому. глубина 20 проникновения сухого газа больше в высокопроницаемом пласте 1.

На момент прорыва .сухого газа в экс-. плуатационную скважину вытеснение пла-. 25

35

45

55 ционной скважинами при обычном сайклинг-процессе.

П ри меняя и редложен н ыф способ. в момент прорыва сухого газа в эксплуатационные скважины производят выравнивание фронта вытеснения путем снижения давления в залежи на величину Ь Р за счет отбора газа эксплуатационной скважиной при отсутствии нагнетания.

Большинство исследователей процесса вытеснения пластового газа с высоким содержанием конденсата сухим газом в пористой среде считают, что этот процесс носит поршневой характер. Под фронтом вытеснения они понимают вертикальную границу раздела в пласте пластового газа и закачиваемого сухого газа. При закачке сухого газа эффект поршневого вытеснения пластового газа от нагнетательной скважины опрестового газа может. произойти и в низкопроницаемом пласте в прискважинной зоне (фиг. 1), В процессе снижения давления на величину Л Р и в период отбора без нагнетания сухого газа происходит отток части пластового газа из низкопроницаемого пласта П в высокопроницаемый пласт

1 (фиг, 2) эа исключением эоны вблизи нагнетательной скважины. где уже произошло вытеснение пластового газа сухим и в низкопроницаемом пласте (заштрихованная эона на фиг. 3).

Темп перетока пластового газа из низкопроницаемого пласта 2 в высокопроницаемый пласт 1 определяется законом Дарси и зависит от перепада давления между контактирующими пластами и от геометрических параметров фильтрующей среды.

Поскольку толщина коллекторов в газоконденсатных залежах не превышает первых десятков метров, а расстояние между экс; плуатационными и нагнетательными скважинами обычно составляют 600-1500 м. то переток в элементарной точке пласта на контакте высоко- и низкопроницаемого пластов, вызванный выравниванием давлений на данном участке залежи, происходит практически мгновенно по сравнению с необходимым временем осуществления цикла отбора без нагнетания. Общее время всего процесса перетока будет равно времени цикла снижения давления в залежи на величину h, P.

Длительность цикла снижения давления на величину Л P может быть определена по любой из принятых методик.

Располагая сведениями о начальных запасах пластового газа и давлении в газоконденсатной залежи определяют величину отбора пластового.газа из эксплуатационных скважин без нагнетания сухого газа, при которой давление в залежи снизится на заданную величину Л Р. Момент прекращения снижения давления в залежи совпадает с моментом достижения необходимого отбора пластового газа иэ залежи после окончания нагнетания сухого газа. После этого нагнетание сухого газа в залежь возобновляют.

На фиг, 3 показано, что применяя предлагаемый способ разработки после снижения давления в залеЖи на величину Л Р фронт вытеснениасырого газа сухим выравнивается, выравнивается и содержание конденсата в пластовом газе залежи. В зоне I находится сухой газ, в зоне L газ с высоким содержанием конденсата в обоих контактирующих пластах.

Способ осуществляют следующим образом.

Вскрывают перфорацией всю залежь в эксплуатационных и нагнетательных скважинах, разрабатывают. залежь с применением сайклинг-процесса при поддержании постоянного пластового давления. после прорыва сухого газа в эксплуатационные скважины по формуле (10) оценивают вели- чину необходимого снижения давления, прекращают нагнетание сухого газа в залежь и производят отбор газа эксплуатационными скважинами, снижая пластовое давление на требуемую величину, продолжают разработку с применением сайклингпроцесса при пониженном пластовом давлении до очередного прорыва сухого газа в эксплуатационные скважины, после повторного прорыва сухого газа в эксплуатационные скважины осуществляют вторую ступень процесса понижения пластового давления, ступенчатое понижение пластового Давления может производиться несколько раз с осуществлением сайклингпроцесса на каждой ступени понижения давления.

Применение предлагаемого способа может обеспечить дальнейшую рентабельность сайклинг-процесса и существенно повысит конечную конденсатоотдачу пласта.

В продуктивном пласте. можно выделить две группы контактирующих и переходящих друг в друга пропластков: 1 группа с пористостью 177; и фазовой для газа прони1740637

Йфйю ГОД цаемостью 780 МД и П вЂ” с пористостью 13 и фазовой для газа проницаемостью 130

МД.

Пластовое давление осуществления сайклинг.-процесса составляет 28.2 МПа, Подставив указанные значения параметров в формулу 10 получим, что для реализации способа необходимо понизить приведенное давление осуществления сайклинг-процесса на 6,0 МПа. Остаточные за. пасы свободного газа составят.3,3 млрд.м .

После осуществления укаэанного отбора газа и понижения давления до величины

22,2 МПа продолжают сайклинг-процесс, При этом, в связи с замещением сухого газа в пласте на сырой, поступивший в зоны . активного вытеснения из зон неохваченных вытеснением, содержание конденсата в пластовом газе залежи составит 225 г/м .

Если повторно осуществить вытеснение сырого газа сухим с допрорывным коэффициентом охвата 0,27, то за период вытеснения газа сухим при P = 22,2 МПа будет извлечено 200 тыс,т конденсата.

При разработке залежи на истощение из данного обьема газа может быть извлечено около 100 тыс.т конденсата. Таким образом, применение предлагаемого способа позволит дополнительно извлечь до 100 тыс.т конденсата. В результате повышается как конденсатный фактор эксплуатационных скважин, так и конденсатоотдача в залежи в целом.

Формула изобретения

Способ разработки газоконденсатной залежи с разнопроницаемыми пластами, включающий осуществление сайклинг-про5 цесса путем закачки сухого газа в разнопроницаемые пласты, выравнивание фронта вытеснения сырого газа сухим за счет понижения давления, отбор пластовых флюидов через добывающую скважину, о т л и ч а ю10 шийсятем,,что, с целью повышения конденсатоотдачи в разнопроницаемых гидравлически связанных пластах, закачку сухого газа производят циклически при постоянном отборе, при этом после прорыва

15 сухого газа по наиболее проницаемому пропластку прекращают закачку газа и понижают s пластах. давление на величину, определяемую по уравнению

Др 11 р-(1 ), Кг а1 вг Kf где P — величина понижения приведенного пластового давления Mfla; рл — начальное приведенное пластовое давление осуществления сайклинг-процес25 са, МПа;

j r- коэффициент охвата пластов вытеснением на момент прорыва;

К>, Кг — проницаемости контролируемых пластов,МД;

30 m f, гпг — пористость контролируемых пластов,, а после понижения в пластах давления на эту величину вновь закачивают газ.

1740637

Составитель И,Фык

Редактор М.Васильева Техред М,Моргентал Корректор О;Густи

Заказ 2061 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, .Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101