Содержание к диссертации
Введение 5
ГЛАВА 1. Теоретическая база и информационная основа прогнозирования
свойств природных углеводородных смесей 10
Базовые положения теоретических основ фазового состояния многокомпонентных систем 10
Основные уравнения состояния природных газов и нефтей 14
Уравнение Редлиха-Квонга и его модификации 14
Уравнение Соаве-Редлиха-Квонга (SRK) 17
Уравнение Пенга-Робинсона (PR) и его модификации 19
Кубическое уравнение состояния в обобщенной форме
(по Мартину и Коутсу) 24
1.2.5. Кубическое уравнение состояния в обобщенной форме
(по А.И.Брусиловскому) 24
1.3. Информационная основа для создания расчетных моделей
пластовых УВ флюидов 28
Пластовые нефти 29
Газоконденсатные смеси 36
Современные возможности оперативной оценки свойств
пластовых УВ флюидов в промысловых условиях 41
Выводы к главе 1 42
ГЛАВА 2. Создание моделей природных УВ смесей для применения
уравнений состояния при прогнозировании свойств природных газов
и пластовых нефтей 43
2.1. Создание моделей пластовых нефтей (на примере пластовой УВ смеси
пласта Ю1-2 Еты-Пуровского месторождения) 43
2.1.1. Создание модели пластовой УВ смеси при наличии данных
о фракционном составе дегазированной нефти 43
2.1.2. Создание модели пластовой УВ смеси в отсутствие данных
о фракционном составе дегазированной нефти 48
2.2. Создание моделей газоконденсатных систем (на примере
газоконденсатной смеси пласта АВ11-2 Вынгапуровского месторождения) 51
2.2.1. Создание модели пластовой смеси с учетом данных
о фракционном составе дебутанизированного конденсата 51
2.2.2. Создание модели в отсутствие данных о фракционном составе
дебутанизированного конденсата 55
2.3. Расчет параметров фракций-компонент моделей пластовых
смесей для применения уравнений состояния при прогнозировании
свойств природных УВ смесей 57
Прогнозирование свойств газоконденсатных смесей на основе данных дифференциальной конденсации (CVD) 60
Особенности применения данных исследований ступенчатой сепарации пластовых нефтей для оценки значений подсчетных параметров 66 Выводы к главе 2 72 ГЛАВА 3. Расчетные методы прогнозирования динамической вязкости
УВ газов и жидкостей для решения инженерных задач 73
Расчетные методы оценки динамической вязкости УВ газов 73
Расчетные методы оценки динамической вязкости УВ жидкостей 75
Универсальный инженерный расчетный метод оценки динамической вязкости газовой и жидкой фаз УВ систем 79
Выводы к главе 3 82
ГЛАВА 4. Создание эффективного метода подготовки PVT-данных для
решения гидродинамических задач проектирования разработки залежей
пластовых нефтей на основе модели типа «black oil» 83
4.1. Подходы к получению зависимостей свойств пластовых нефтей
от давления 83
4.2. Метод подготовки PVT-данных для решения гидродинамических задач
проектирования разработки залежей пластовых нефтей на основе модели
типа "black oil" 89
4.3. Использование предложенного метода для прогнозирования свойств
пластовых нефтей месторождений ОАО «Газпром нефть» 93
Выводы к главе 4 96
ГЛАВА 5. Некоторые важные закономерности PVT-свойств пластовых
флюидов газонефтяных систем и легких нефтей с высоким газосодержанием 97
5.1.Термодинамический подход к идентификации компонентного состава
газовой шапки поданным исследований пластовых нефтей газонефтяных
залежей (на примере Еты-Пуровского месторождения) 97
5.2. О возможности использования данных о плотности сепарированной
нефти для идентификации газового фактора и доли пластовой нефти в добываемой УВ смеси при разработке газонефтяных залежей
(на примере Еты-Пуровского месторождения) 100
5.3. Особенности свойств легких нефтей с высоким газосодержанием
(на примере пластовой углеводородной смеси юрской залежи
Новогоднего месторождения) 105
Выводы к главе 5 114
ГЛАВА 6. Некоторые важные особенности при прогнозировании
компонентного состава добываемых газоконденсатных систем и
динамики конденсатоотдачи 115
О влиянии рассеянных жидких углеводородов на динамику содержания группы Cs+ в добываемом газе и величину коэффициента конденсатоотдачи 115
О влиянии пластовой температуры на динамику содержания группы
Сб+ в добываемом газе и величину коэффициента конденсатоотдачи 117
6.3. О комплексном влиянии пластовой температуры и наличия рассеянной
нефти на динамику содержания группы Cs+ в добываемом газе и величину
коэффициента конденсатоотдачи 120
Выводы к главе 6 122
Основные результаты исследований 123
Литература 125
Введение к работе
Знание свойств пластовых флюидов играет важнейшую роль как при подсчете запасов нефти и газа, так и для принятия правильных решений при проектировании разработки и эксплуатации месторождений нефти и газа.
Современные тенденции научно-технического прогресса в области обоснования свойств природных газов и нефтей заключаются в комплексном использовании результатов промысловых, лабораторных и теоретических исследований. На каждом из отмеченных этапов специалисты стремятся к повышению достоверности получаемой информации и развитию методов её интерпретации.
В настоящее время проектирование и мониторинг разработки месторождений нефти и газа осуществляется с использованием программных комплексов, аккумулирующих научные достижения в области геологического, гидродинамического и термодинамического моделирования исследуемых объектов и процессов. При использовании гидродинамических симуляторов, описывающих многомерные многофазные процессы, протекающие в продуктивных пластах, важнейшее значение имеет применение обоснованных зависимостей свойств пластовых флюидов в широком диапазоне давлений с учетом особенностей изучаемых объектов разработки.
Анализ применяемых методов обоснования свойств пластовых нефтей и природных газов показал необходимость как дальнейшего развития инженерных методов прогнозирования свойств природных углеводородных смесей, так и широкого их внедрения в промышленную практику.
Сказанное и определяет актуальность решаемой в диссертации проблемы.
Цель работы.
Совершенствование и промышленное внедрение методов прогнозирования свойств природных углеводородных смесей для проектирования разработки месторождений нефти и газа.
Основные задачи исследований.
1. Систематизация подходов к созданию расчетных многокомпонентных моделей пластовых нефтей и газоконденсатных смесей при наличии и
отсутствии информации о фракционной разгонке дегазированной углеводородной жидкости.
Исследование влияния условий промысловой сепарации на величины подсчетных параметров нефтей различных типов.
Создание метода обоснования подсчетных параметров нефти, рекомендуемого для использования в случае несоответствия условий лабораторных исследований ступенчатой сепарации фактическим промысловым условиям.
Сравнение различных методических подходов к формированию зависимостей от давления PVT-свойств пластовых нефтей для проектирования разработки с использованием моделей типа "black oil".
Создание эффективного метода подготовки PVT-данных для решения гидродинамических задач проектирования разработки залежей пластовых нефтей на основе модели типа "black oil".
Исследование закономерностей PVT-свойств пластовых флюидов при разработке газонефтяных залежей.
Исследование особенностей свойств легких нефтей с высоким газосодержанием.
Исследование влияния пластовой температуры на динамику содержания Сб+ в добываемом газе и на коэффициент извлечения конденсата при разработке газоконденсатных месторождений на режиме истощения.
Исследование комплексного влияния пластовой температуры и наличия рассеянной нефти на состав добываемой углеводородной смеси и коэффициент извлечения конденсата при разработке газоконденсатных месторождений на режиме истощения.
Методы решения поставленных задач.
Решение поставленных задач основывается на анализе геолого-промысловой информации, комплексном применении фундаментальных положений физики нефтяного и газового пласта и теории проектирования разработки и эксплуатации месторождений. При моделировании свойств природных углеводородных систем использованы программно-вычислительные комплексы, основанные на применении современных уравнений состояния, методов прикладной термодинамики многокомпонентных систем и вычислительной математики.
7 Научная новизна.
Создан комплексный метод обоснования подсчетных параметров пластовых нефтей и формирования зависимостей свойств нефти и газа в широком диапазоне давлений для проектирования разработки месторождений.
Предложен способ идентификации газового фактора по данным замеров плотности сепарированной жидкой углеводородной фазы при промысловой сепарации смеси, добываемой в процессе разработки газонефтяных залежей.
Выявлены эффекты совместного влияния пластовой температуры и наличия рассеянных жидких углеводородов (РЖУ) на динамику содержания группы Cs+ в добываемом газе и конденсатоотдачу при разработке газоконденсатных залежей.
Основные защищаемые положения.
Комплексный метод обоснования подсчетных параметров пластовых нефтей и формирования зависимостей их свойств от давления для проектирования разработки месторождений нефти.
Способ идентификации газового фактора по данным замеров плотности сепарированной жидкой УВ фазы при промысловой сепарации смеси, добываемой в процессе разработки газонефтяных залежей.
Результаты исследований совместного влияния пластовой температуры и наличия РЖУ на динамику содержания группы С5+ в добываемом газе и конденсатоотдачу при разработке газоконденсатных залежей.
Практическая значимость работы и внедрение результатов исследований.
Созданный комплексный метод обоснования подсчетных параметров пластовых нефтей и формирования зависимостей свойств нефти и газа в широком диапазоне давлений получил промышленное внедрение при проектировании разработки месторождений ОАО «Газпром нефть», в том числе Еты-Пуровского, Вынгапуровского, Новогоднего, Ярайнерского, Сугмутского, Спорышевского, Романовского, Чатылкинского, Холмистого, Муравленковского, Холмогорского, Карамовского, Зимнего, Умсейского месторождений ОАО «Сибнефть-Ноябрьскнефтегаз», Приобского месторождения ОАО «Сибнефть-Хантос» и Крапивинского месторождения ОАО «Сибнефть-Восток».
8 Предложенный способ идентификации газового фактора по данным замеров плотности сепарированной жидкой УВ фазы при промысловой сепарации смеси, добываемой в процессе разработки газонефтяных залежей, использован при мониторинге разработки Еты-Пуровского месторождения
Апробация работы.
Основные результаты исследований докладывались на следующих конференциях и семинарах:
На научно-практической конференции «Состояние, тенденции и проблемы развития нефтегазового потенциала территорий Тюменской области», г. Тюмень, 21-22 сентября 2005 г.
На российской нефтегазовой технической конференции и выставке SPE ,. г. Москва, 3-6 октября 2006 г.
На международной академической конференции «Состояние, тенденции и проблемы развития нефтегазового потенциала территорий Тюменской области», г.Тюмень, 11-13 октября 2006 г.
На научно-практической конференции «Вопросы оптимизации разработки и повышения нефтеотдачи месторождений ОАО "Газпром нефть"», г. Ноябрьск, 19-20 декабря 2006 г.
На научных семинарах кафедры Разработки и эксплуатации газовых и газоконденсатных месторождений Российского Государственного Университета нефти и газа имени И. М. Губкина и Научно-аналитического Департамента ОАО «Газпром нефть».
Комплексный метод обоснования подсчетных параметров пластовых нефтей и формирования зависимостей свойств нефти и газа в широком диапазоне давлений для проектирования разработки месторождений доложен на заседаниях нефтяной секции ЦКР Роснедра 14 сентября 2006 г. и Научно-технического Совета институтов Российской Академии естественных наук 17 января 2007 г.
Публикации.
Основные результаты выполненных исследований опубликованы в одиннадцати печатных работах.
9 Структура и объем работы.
Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и списка литературы из 133 наименований. Изложена на 135 страницах, в том числе содержит 27 рисунков и 25 таблиц. Благодарности.
Автор выражает искреннюю признательность научному руководителю профессору А.И.Брусиловскому за конструктивное обсуждение основных положений диссертационной работы.
Автор выражает благодарность коллективу кафедры Разработки и эксплуатации газовых и газоконденсатных месторождений РГУ нефти и газа им.И.М.Губкина, а также руководству и коллегам из Научно-Аналитического Департамента ОАО «Газпром нефть» за внимание и поддержку в процессе работы над диссертацией.
