Способ разработки газоконденсатного месторождения

006087 Изобретение относится к газодобывающей промышленности и может быть использовано для разработки газоконденсатных месторождений с высоким содержанием конденсата. Известен способ разработки газоконденсатных месторождений в режиме истощения, основанный на использовании естественной энергии пласта (Дурмишьян А.Г. Газоконденсатные месторождения. М., Недра, 1979). При разработке газоконденсатного месторождения в таком режиме невозможно отобрать полностью не только конденсат, но и газ. Это обусловлено тем, что в процессе разработки газоконденсатного месторождения способом на истощение по мере снижения пластового давления ниже давления начала конденсации происходят ретроградные изменения, связанные с выделением части высококипящих углеводородов в жидкую фазу и оседанием ее в порах пласта. Выпавший жидкий конденсат занимает определенный объем порового пространства, который не извлекается из пласта, так как в соответствии с законом фазовых превращений является неподвижным. Происходящие ретроградные изменения оказывают существенное влияние на структуру формирования потоков газового конденсата, так как изменяется во времени не только количественный, но и качественный состав конденсата. В связи с этим при разработке газоконденсатных месторождений способом на истощение структура формирования материальных потоков газового конденсата имеет закономерную тенденцию как к увеличению его потерь, так и затрат на геологоразведочные работы по воспроизводству балансового запаса этого дефицитного углеводородного сырья. Основным недостатком разработки газоконденсатных месторождений в режиме истощения является низкая конденсатоотдача пласта. Непроизводительное истощение пластовой энергии при этом способе разработки обуславливает, в свою очередь, низкие коэффициенты извлечения газа и газового конденсата, а также увеличивает неизвлекаемые текущие запасы углеводородного сырья. Так, например, при разработке Вуктыльского газоконденсатного месторождения способом на истощение извлечено лишь 55% газа и только 30% конденсата от его начальных запасов, что свидетельствует о значительных потерях конденсата в порах пласта газоконденсатного месторождения. К концу же его разработки в режиме истощения в недрах Вуктыльского газоконденсатного месторождения остаточные запасы газа составят несколько миллиардов кубометров, а жидких углеводородов (конденсата) около 100 млн т (70% от начальных запасов месторождения). Следует отметить также, что технология разработки газоконденсатных месторождений в режиме истощения увеличивает последующие затраты на восстановление балансового запаса углеводородного сырья, т.е. затраты на геологоразведочные работы, которые составляют до 50% от стоимости углеводородного сырья. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является способ разработки газоконденсатного месторождения с применением сайклинг-процесса (Яблонская В.П. Разработка газоконденсатных месторождений. М., ВНИИОЭНГ, 1967). При этом режиме разработки увеличение коэффициента конденсатоотдачи, а нередко и газоотдачи при разработке газоконденсатных месторождений может быть достигнуто путем возврата в пласт в течении определенного периода времени добытого газа. Этот режим разработки обеспечивает отбор пластового газа с начальным высоким или слабо уменьшающимся содержанием конденсата благодаря поддержанию давления (патент RU2092680, Е 21 В 43/18, 1997). Разработка газоконденсатных месторождений с применением сайклинг-процесса ведется следующим образом. Сначала разрабатывают газоконденсатное месторождение в режиме истощения, а при достижении пластового давления, соответствующего давлению начала конденсации, переходят на режим сайклинг-процесса. Затем газоконденсатное месторождение продолжают доразрабатывать на режиме истощения. Причем переход с режима сайклинг-процесса на доразработку газоконденсатного месторождения в режиме истощения осуществляется произвольно. Таким образом, разработка газоконденсатного месторождения с применением сайклинг-процесса ведется как бы на трех чередующихся режимах: истощение - сайклинг-процесс - истощение, хотя разработка может вестись и на двух чередующихся режимах: истощение - сайклинг-процесс. Следует отметить, что при разработке газоконденсатного месторождения на чередующихся режимах переход с режима истощения на режим сайклинг-процесса осуществляется только тогда, когда текущее (рабочее) пластовое давление Рраб. достигает давления начала конденсации Рнк. При Рраб. = Рнк начинается закачка газа в пласт. В известном способе сайклинг-процесс осуществляется не полностью, т.к. объем возвращаемого в пласт газа оказывается меньше объема газа, отбираемого из пласта. При этом часть добываемого газа расходуется на производственные (технологические нужды) и, прежде всего, на работу компрессоров,т.е. известный сайклинг-процесс фактически является неполным - частичным сайклинг-процессом. (Вяхирев Р.И., Гриценко А.И. Разработка и эксплуатация газовых месторождений. М., Недра Бизнесцентр, 2002).-1 006087 Хотя разработки газоконденсатных месторождений на чередующихся режимах с применением частичного сайклинг-процесса оказываются более эффективными по сравнению с разработками в режиме истощения, однако, им свойственны те же недостатки. Так, например, за весь период разработки Новотроицкого газоконденсатного месторождения (см. данные в верхней части таблицы - Известный способ) потери газа на топливо и собственные нужды составили 0,361 млрд м 3 (20% от добытого газа) и 1,5 млн т конденсата (28,8% от начальных запасов). Как и при режиме на истощение, при разработке месторождения на чередующихся режимах с использованием частичного сайклинг-процесса в пласте осталось (см. табл.) 78,4% газа и 48,7% конденсата. Задачей изобретения является повышение углеводородоотдачи пласта. Решение поставленной задачи и технический результат достигаются тем, что в способе разработки газоконденсатного месторождения на чередующихся режимах с применением сайклинг-процесса непосредственно на месте разработки после начала добычи газа и конденсата проводят разделение состава конденсата на тяжелые в виде мазута и легкие в виде бензина, солярки фракции. Выделенную тяжелую фракцию - мазут сжигают, а полученную энергию используют для работы компрессоров высокого давления. С их помощью весь добытый газ сразу же закачивают в пласт и осуществляют полный сайклингпроцесс, при котором количество закачиваемого в пласт газа равно его дебиту, причем давление закачки поддерживают выше давления начала конденсации пластовой смеси до момента полного извлечения конденсата. После завершения полного сайклинг-процесса переходят на режим добычи газа. При недостатке газа для реализации полного сайклинг-процесса закачивают инертный газ, получаемый за счет использования в качестве энергоносителя мазута. После разделения состава конденсата на тяжелые и легкие фракции последние используют для переработки на нефтеперерабатывающих заводах. Реализацию предлагаемого способа покажем на примере разработки Уренгойского газоконденсатного месторождения участка Роспан-2 ачимовской залежи (см. данные в нижней части таблицы -Предлагаемый способ). В таблице представлена сопоставительная оценка материальных балансов и сроков разработки газоконденсатного месторождения известного и предлагаемого способов. Способ осуществляется в следующей последовательности. Определяют исходные данные разработки газоконденсатного месторождения в режиме полного сайклинг-процесса. Начальные запасы газаGн г к = 2 8,13 млн т Начальное рабочее давление пласта Рн = 55,08 МПа Конечное рабочее давление соответствует давлению начала конденсации Рн к = 45,9 МПа Содержание конденсата в пластовом газе начальное 313 г/м 3 конечное сухой газ Существенным отличием предлагаемого изобретения от известных способов разработки газоконденсатных месторождений на чередующихся режимах является полное исключение режима на истощение. Сущность предлагаемого способа состоит в том, что непосредственно на месте разработки после начала добычи газа и конденсата проводят разделение состава конденсата на тяжелые (мазут) и легкие(бензин, солярка) фракции. Разделение осуществляют одним из известных методов, например методом ректификации. Затем мазут сжигают, а полученную энергию используют для задействования компрессоров высокого давления, с помощью которых сразу же проводят закачку добытого газа в пласт и осуществляют полный сайклинг-процесс. При этом в случае необходимости (при недостатке газа) в пласт можно закачивать инертный газ, получаемый за счет использования в качестве энергоносителя мазута. Легкие фракции после разделения состава конденсата используют для переработки на нефтеперерабатывающих заводах. Согласно изобретению разработку газоконденсатного месторождения в режиме полного сайклингпроцесса проводят таким образом, чтобы количество закачиваемого в пласт газа было равно его дебиту, а рабочее давление Рраб. пласта поддерживалось выше давления начала конденсации Рн.к При этом ограничиваются пределами пластового давления Рсп=Рн.-Рн.к=9,18 МПа. В период разработки газоконденсатного месторождения в режиме полного сайклинг-процесса предусмотрен максимально возможный (93,5%) отбор газового конденсата по сравнению с известным способом (22,4%). Годовой дебит газа Gдеб.г. при этом режиме составляет Gдеб.г. = 2,0 млpд м 3/гoд и этот газ полностью закачивается в пласт. При содержании конденсата в пластовом газе в количестве 313 г/м 3 количество извлекаемого газового конденсата в год составитGизвл.г.к.= 2,0 млрд м 3/год 313 г/м 3 = 0,626 млн т/год. Определяют срок разработки газоконденсатного месторождения в режиме полного сайклинг-процесса Как видно из таблицы, за этот период времени при реализации полного сайклинг-процесса весь добытый газ в количестве 84 млрд м 3 (93,5% от начальных запасов) полностью (на 100%) закачивают в пласт. При дебите сухого газа, когда содержание конденсата в пластовом газе составит величину 20 г/м 3, газоконденсатное месторождение переводят на режим добычи сухого газа. При дебите, равном 2,0 млрд м 3 в год, срок разработки Т 2 газоконденсатного месторождения в режиме добычи сухого газа составит За этот период времени в режиме добычи сухого газа за счет сохранения высокого пластового давления (на уровне Рраб.=Рн.к.) с постепенным снижением давления (Рраб.Рн.к.) на величину Pд.с.г. = 38,4 МПа вторично извлекается 85 млрд м 3 газа (94,6% от начальных запасов), который уже рассматривается как чистая добыча газа. Фактически за весь период разработки газоконденсатного месторождения (42 года - полный сайклинг-процесс и 42,5 года - доразработка на добычу газа) добывается 169 млрд м 3 газа (188% от начальных запасов), из которых, как это указывалось ранее, 84 млрд м 3 газа используется для реализации полного сайклинг-процесса, а 85 млрд м 3 являются чистой добычей газа. Как видно из таблицы, по сравнению с известным способом предлагаемый способ обеспечивает (в процентном отношении) почти 3-кратное повышение извлечения газа и более чем 4-кратное конденсата. При этом текущие неизвлекаемые запасы газа при использовании предлагаемого способа составят 5,4%(по сравнению с 66% для известного способа) и соответственно для конденсата 6,5% (48,7%). Важнейшим преимуществом предлагаемого способа является также то обстоятельство, что при его реализации благодаря разделению состава конденсата на тяжелые и легкие фракции непосредственно на месте разработки газоконденсатного месторождения беспрепятственно решаются все проблемы, осложняющие транспортировку по внутрипромысловым и магистральным трубопроводам добываемого углеводородного сырья, содержащего парафины и трудно перекачиваемые тяжелые фракции. Сопоставительная оценка материальных балансов и сроков разработки газоконденсатного месторождения при использовании известного и предлагаемого способов ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ разработки газоконденсатного месторождения на чередующихся режимах с применением сайклинг-процесса, отличающийся тем, что непосредственно на месте разработки после начала добычи газа и конденсата проводят разделение состава конденсата на тяжелые в виде мазута и легкие в виде бензина, солярки фракции, затем тяжелую фракцию мазут сжигают, а полученную энергию используют для работы компрессоров высокого давления, с помощью которых весь добытый газ сразу же закачивают в пласт и осуществляют полный сайклинг-процесс, при котором количество закачиваемого в пласт газа равно его дебиту, причем давление закачки поддерживают выше давления начала конденсации пластовой смеси до момента полного извлечения конденсата, после чего переходят на режим добычи газа. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при недостатке газа для реализации полного сайклингпроцесса закачивают инертный газ, получаемый за счет использования в качестве энергоносителя мазута.-3 006087 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что легкие фракции после разделения состава конденсата используют для переработки на нефтеперерабатывающих заводах.