Введение к работе
Актуальность проблемы. В последнее время открыт и введен в разработку ряд месторождений, газоконденсатные системы которых характеризуются высокими термобарическими условиями и содержат сероводород и диоксид углерода. В ряде случаев их содержание в составе пластовой смеси достигает больших значений. Так, в составе газоконденсатной системы Астраханского газоконденсатного месторождения (АГКМ), содержание сероводорода колеблется в среднем от 24 до 30 %, а диоксида углерода от 12 до 16 %. Многими авторами показано, что эти компоненты влияют на поведение газоконденсатных систем при разработке месторождений.
По прогнозу ряда исследователей, число месторождений со сложным составом пластового газа и различными термобарическими условиями залегания, по мере освоения Прикаспийской впадины, будет возрастать. Пластовые смеси таких месторождений могут отличаться, как содержанием сероводорода и диоксида углерода, так и потенциальным содержанием конденсата. Разные термобарические условия и составы пластовых систем будут оказывать различное влияние на параметры фазовых превращений при разработке месторождений.
Дефицит экспериментального оборудования, выполнено-го в антикоррозионном исполнении, не позволял изучать влияние кислых компонентов в широком диапазоне их содержаний и термобарических параметров на фазовые процессы в газоконденсатных системах, в результате чего отсутствует более полная информация о закономерностях фазового поведения сложных пластовых систем. Наличие такой информации позволит более обосновано подойти к эффективному решению задач разработки таких месторождений.
Целью работы является выявление характера и степени влияния сероводорода и диоксида углерода на параметры фазовых превращений газоконденсатных систем сложного состава.
Основные задачи исследования.
1. Выявление особенностей фазового поведения углеводородных систем в присутствии сероводорода и диоксида углерода.
-
Изучение влияния сероводорода и диоксида углерода в разных термобарических условиях на давление начала конденсации.
-
Изучение влияния сероводорода на величину извлечения конденсата из недр.
-
Изучение влияния состава пластовой смеси АГКМ на накопление жидких углеводородов в пласте.
Методы исслепования. Решение поставленных задач осуществлялось путем экспериментальных исследований фазового поведения модельных и пластовых систем, содержащих кислые компоненты, на установке PVT, анализа и обработки экспериментального материала.
Основные положения, представляемые к защите.
1. Качественные и количественные отличия фазового
поведения газоконденсатных систем, содержащих кислые компо
ненты, от газоконденсатных систем без кислых компонентов в
широком диапазоне изменения термобарических параметров.
-
Результаты экспериментальных исследований по влиянию концентраций сероводорода и диоксида углерода на давление начала конденсации и конденсатоизвлечение.
-
Результаты экспериментальных ииследований по влиянию состава сложных газоконденсатных систем на накопление ретроградного конденсата в пласте и призабойной зоне при снижении пластового давления.
Научная новизна
1. Установлено , что содержание сероводорода в системе
18-20 % мольн. является определяющим по влиянию температу
ры на характер изменения давления начала конденсации. При
содержании сероводорода в системе ниже 18-20 % мольн.
повышение температуры способствует снижению давления нача
ла конденсации. При содержании сероводорода более 18-20 %
мольн. наблюдается обратная картина.
2. Выявлена отличительная особенность сероводород-
содержащих систем, заключающаяся в том, что при содержании
сероводорода свыше 20 % мольн., и, при температуре до 400 К,
они с большей вероятностью находятся в критической области.
3. Впервые установлено, что при снижении давления ниже
давления начала конденсации, в сероводородсодержащих газо
конденсатных системах, образуется третья фаза, которая
4
сопутствует фазовым переходам до определенных значений давления. При больших содержаниях сероводорода интенсивность образования третьей фазы увеличивается. Вероятно, обнаруженное явление является причиной снижения величины извлечения конденсата из недр в процессе разработки залежи.
Практическая ценность и реализация результатов работы
Результаты исследований позволяют составить представление о поведении пластовых систем с большим содержанием кислых компонентов при разработке месторождений и использовать их при выборе оптимальных вариантов разработки и методов воздействия на залежь.
Результаты исследований нашли отражение в проекте опытно-промышленной эксплуатации Астраханского ГКМ, а также в научно-исследовательских отчетах, заказчиком которых являются РАО "Газпром" и Министерство Геологии РФ.
Апробация работы. Основные положеній работы
доложены на:
семинаре молодых специалистов газовой промышленности 1986 г., г.Астрахань;
научно-технической конференции по проблемам безопасных технологий разведки, разработки и эксплуатации глубокозалегающих месторождений со сложным составом пластовой смеси 'Техноген -2" 1991 г., г.Астрахань;
первом международном семинаре по разработке газо-конденсатных коллекторов, ВНИИГаз, 1995 г., г.Москва.
Работа состоит из четырех глав, выводов и приложений, содержит 107 страниц машинописного текста, 26 рисунков и 14 таблиц. Список используемой литературы представлен 56 наименованиями.
Автор выражает сердечную благодарность своему научному руководителю академику , д.т.н., профессору Р.М.Тер-Саркисову, д.т.н., профессору Соколовскому Э.В., к.т.н. Виноградову М.К. за многолетнее научное сотрудничество, постоянноен внимание к работе и помощь при ее выполнении на всех этапах, а также выражает признательность специалистам и сотрудникам -
ВНИИГаза: Юшкину В.В., Гриценко И.А.,;
ПО НВНИИГГ: Лапшину В.И., Желтову А.П.;
Института"АстраханьНИПИГаз": Цхаю В.А., Сайфееву Т.А., Масленникову А.И.;
ДП "Астраханьгазпром": Щугореву В.Д., Ильину А.Ф., Юдину В.Е. и другим за участие в промышленных и научно-исследовательских работах, материалы которых использованы в диссертации, полезные советы и помощь в анализе результатов.