Анализ и перспективы использования сайклинг-процесса на объекте ОС Верхнечонского месторождения

Верхнечонское нефтегазоконденсатное месторождение расположено в Катангском районе Иркутской области. Район мало заселён, а местность характеризуется непроходимой тайгой. Открыто месторождение было в 1978 году, но в промышленную эксплуатацию введено лишь только 2008 году. Ранее в 2007 году ОАО «ВЧНГ» построен нефтепровод от месторождения до места врезки в строящийся магистральный тру-бопровод«Восточная Сибирь - Тихий Океан», что позволило активнее заняться разработкой месторождения и разрешить вопрос отсутствия газотранспортной сети.

Промышленные запасы нефти и газа приурочены к карбонатным (осинский (Б 1 ), преображенский (Б 12 )), и к терригенным (верхнечонский (В₁₀, В₁₃)) горизонтам. Основные запасы газа и газоконденсата расположены именно в залежах осинского горизонта. Среди прочего, к осинскому горизонту приурочены 3 газоконденсатных залежи. В северной части пласта расположена крупная газоконденсатная залежьплощадью 580 млн. м².

• -    Залежь пластовая, тектонически экранированная и полностью газонасыщенна.

• -    Тип коллектора – кавернозно-поровый.

• -    Значение открытой пористости – 10,1%.

• -    Проницаемости – в среднем 2 мД.

• -    Коэффициент вытеснения нефти газом - 0,437 ед,

• -    Коэффициент вытеснения нефти водой – 0,491.

• -    Смачиваемость пород пласта Ос изменяется от гидрофильной к гидрофобной без явного преобладания пород определённого типа смачиваемости.

Согласно классификации И.С. Старобинца конденсат Верхнечонского месторождения является метановым. Несмотря на лучший коэффициент вытеснения нефти водой, на месторождении в качестве вытесняющего агента предлагается использовать газ собственно Осинского горизонта (объект Ос), а также попутный нефтяной газ с других горизонтов. Данное решение позволит решить проблему по утилизации попутного газа и начать в последующем добычу пластового газа объекта Ос с формированием газотранспортной сети, а также снизить риск образования кристаллогидратов. Однако из-за конденсации парообразной воды из газа и поступления воды к забою скважин из пласта, образование гидратных пробок представляется неизбежным, в связи с чем, можно осуществить применение тепловых и химических методов по борьбе с ними [1].

Также решение о закачке газа в объект Ос в пределах газоконденсатных залежей позволяет добиться увеличения объёмов добычи газоконденсата и повысить конечный коэффициент извлечения конденсата

(КИК). Способ разработки газоконденсатных месторождений с поддержанием пластового давления посредством обратной закачки газа в продуктивный го-ризонтносит название «сайклинг процесс» [4]. В России данная технология начала внедряться относительно недавно. Этому способствовало принятие Госдумой закона о внесении поправки в Налоговый кодекс об обнулении ставки НДПИ при добыче природного газа в отношении объемов, закачиваемых обратно в пласт для поддержания пластового давления от 20.05.2011 г. [5]. Таким образом, повысилась рентабельность данного мероприятия, и стало возможным использовать технологию в промышленных масштабах. На объект Ос закачка газа будет осуществляться в период с 2015 по 2019 гг. и с 2020 г. его добыча. Всего в пласт осинского горизонта планируется закачка 4177 млн. м3 газа через 11 газонагнетательных скважин. Построенные под закачку линии нагнетания было бы рационально использовать в дальнейшем в качестве системы сбора добываемого газа и газоконденсата.

В качестве базового варианта разработки объекта Ос предложено взять Вариант 3 [3].

Очевидно, что данный вариант является наиболее перспективным и по нему целевой уровень добычи газа обеспечивается на более длительный период, при более высокой экономической эффективности. Рекомендуемый вариант предполагает закачку профицита попутного газа с объекта Вч с 2015 года, и всего планируется добыть порядка 2574 тыс.т. конденсата.

Рис. 1. Добычи конденсата по вариантам, тыс. тонн.

Рис. 2. КИК по вариантам, д. ед.

Также принятая компанией стратегия использования попутного нефтяного газа предполагает [2]:

• 4.    Чебан, С.Е., Мулявин, С.Ф. Увеличение коэффициента извлечения конденсата с помощью сайклинг-процесса // Академический журнал Западной Сибири. – 2015. – № 4 (59). – С. 35-37.

• 5.    URL https://news.mail.ru/politics/5944737/

• -    Использование попутного нефтяного газа на собственные нужды (выработка электрической и тепловой энергии).

• -    Закачку в верхнечонский горизонт – при реализации водогазового воздействия (с 2018 г.).

• -    Закачку в преображенский горизонт – с целью выработки запасов нефти (с 2024 г.), а также закачка в осинский горизонт – с целью выработки имеющихся запасов нефти (с 2030 г.).

• -    В рамках реализации проекта по строительству газопровода «Сила Сибири», по нему планируется экспорт попутного нефтяного газа с 2020 года.

Однако существует множество требующих решений проблем и осложнений при разработке объекта Ос.

Для закачки попутного нефтяного газа в пласт его необходимо подготовить с целью предупреждения технологических осложнений (выпадение гидратов в промысловых трубопроводах, нагнетательных скважинах и в призабойной зоне пласта). Также необходимо предусмотреть возможность сепарации небольшого количества углеводородного конденсата в случае возникновения условий его выделения из ПНГ в промысловых трубопроводах. Кроме того, нужно оценить, до какого уровня можно повышать давление в пласте, предназначенном для закачки ПНГ, чтобы не происходило образование газовых гидратов в самом пласте.

Основные технические решения состоят в следующем [3].

• 1.    Закачиваемый нефтяной газ после установки подготовки нефти компримируется на компрессорной установке (КС) с давления на входе 0,5 МПа до уровня 8,5-9,0 МПа (этот уровень обусловлен максимальным рабочим давлением в промышленно-выпускаемых типовых абсорберах).

• 2.    Далее нефтяной газ охлаждается в АВО газа до температурного уровня, обеспечивающего безгидрат-ный режим АВО (т.е. температура газа после АВО должна быть выше условий гидратообразования ПНГ на 3-5 ^оС).

• 3.    После охлаждения в АВО попутный нефтяной газ сепарируется и далее на установке осушки осушается до расчетной точки росы газа по влаге. Требуемая глубина осушки определяется расчетами из условий предупреждения гидратообразования после выхода из КС в коллекторе высокого давления, шлейфах, на устье, стволе и забое проектных газонагнетательных скважин.

• 4.    После осушки нефтяной газ дожимается до уровня необходимого максимального давления на выходе КС.