Определение пластовых потерь конденсата по данным экспериментальных PVT-исследований

В процессе разработки газоконденсатных месторождений при падении пластового давления ниже давления начала конденсации происходит выпадение жидкой фазы, и состав добываемой пластовой смеси существенно меняется. Вследствие ретроградных явлений, происходящих в процессе разработки залежи, при давлении ниже давления максимальной конденсации начинается процесс прямого испарения выпавшей жидкой фазы, причем сначала наиболее интенсивно испаряются растворенные в жидкой фазе более легкие газовые компоненты, а затем компоненты группы С5+ - при более низких пластовых давлениях [1, 2]. Расчетным ме- тодом компонентоотдача определяется как отношение извлеченной из пласта в составе добываемой смеси массы компонента к его начальной массе в залежи. При сохранении принятых обозначений формула для расчета компонентоотдачи i-го компо-

( j +1)

нента на конец х    7 -го этапа снижения давления выглядит следующим образом:

где М c₅₊ - молярная масса группы С₅₊ в пластовой смеси, находящейся в ячейке - PVT ; Zc₅₊ - мольная доля в пластовой смеси группы С₅₊.

На основе экспериментальных данных определяют значение конденсатоотдачи, соответствующее давлению 0,1 МПа. Однако реальное значение конечного пластового давления значительно выше. Кроме того, именно при низких пластовых давлениях, не достигаемых в промысловой практике, происходит значительное увеличение содержания в газовой фазе компонентов группы С_5+В [3-5]. Следовательно, традиционно определяемые значения конденсатоотдачи при давлении 0,1 МПа являются существенно завышенными по сравнению с реальными. В связи с этим большое значение приобретают зависимости от давления коэффициентов газо-, конденсато- и компонентоотдачи, получаемые в результате моделирования процесса дифференциальной конденсации. Коэффициенты извлечения ^а фракций группы С₅₊ значительно отличаются. Чем выше содержание тяжелых фракций группы С₅₊, тем интенсивнее она конденсируется и, следовательно, тем меньше степень ее извлечения из пласта [6, 7].

В интерпретации результатов экспериментов выполненных методом дифференциальной конденсации существуют, в том числе, следующие отличия. Для того, чтобы охарактеризовать количество выпавшей в ячейке-PVT ретроградной углеводородной жидкой фазы, в российских лабораториях строят зависимости от давления количества выпавшего насыщенного конденсата, приходящееся на 1 м3 загруженного в ячейку-PVT газа сепарации. В зарубежных отчетах о процессе CVD принято публиковать данные о динамике от давления величины объемной доли ретроградной углеводородной жидкой фазы в ячейке-PVT. Эта величина позволяет судить о том, какая часть газонасыщенного порового пространства может быть занята образовавшейся ретроградной углеводородной жидкости жидкой фазой, то есть для специалистов возникает информационная связь между термодинамическими и гидродинамическими явлениями при разработке залежи [8-10].

Таблица 1

Результаты истощения при постоянном объёме рекомбинированной пробы пластового газа (CVD-эксперимент)

В основе метода дифференциальной конденсации лежит предположение о том, что выпавшая в пласте жидкая фаза (так называемый нестабильный, или насыщенный конденсат) неподвижна, а из пласта отбирают только газовую фазу. Поэтому в процессе дифференциальной конденсации многокомпонентной системы снижение давления происходит за счет отбора газовой фазы смеси при сохранении постоянными температуры и объема, занимаемого смесью [11, 13, 14]. Результаты исследований методом дифференциальной конденсации для условий разработки Западно-Таркосалинского месторождения приведены в табл. 1.

Исследование фазового поведения методом дифференциальной конденсации рекомбинированной пластовой пробы проводят с поэтапным выпуском газа. Отобранный газ из ячейки, поступает в равновесный сепаратор, где охлаждается и из газа выделяется определенное количество конденсата. Сухой газ подается в газометр, где замеряется его точный объем при атмосферных условиях [12, 15, 16]. Первые 10% снижения давления осуществляют небольшими ступенями (1,0-1,5 МПа), а затем этапы снижения давления в бомбе устанавливают так, чтобы получить 8-10 точек для построения кривых Р пл =f(Q доб.гсх / Qзап.гсх ) . В процессе опыта определяют давление начала конденсации и определяем количество добываемого газа до этого давления. После каждого этапа снижения давления в газоконденсатной ячейке перед замером скопившегося конденсата приводят его в фазовое равновесие с газовой фазой перемешиванием ультразвуковой мешалкой. На каждом этапе снижения давления отбираются пробы газа [17-20].

На основании результатов опыта был строен график зависимости изменения давления от относительного отбора сухого газа: Р= f(Q do6.г.сх^зап.г.сх ) , где Р - давление в ячейке, МПа; Q _доб._г._cх - добытое количество сухого газа из ячейки, см 3 ; Q _зап._г._cх - запасы сухого газа в ячейке, см³.Давление Р в ячейке отождествляется со средним пластовым давлением Р в газоконденсатной залежи, а добытый сухой газ из ячейки – с добытым сухим газом из залежи. Указанная зависимость для пластового газа Западно-Таркосалинского месторождения, приведенная рисунке 1 имеет отклонения от прямолинейной.

Рис. 1. Зависимость пластового давления от относительных отборов пластового газа.

Следовательно, для условий Западно - Тарко-салинского месторождения с высоким содержанием конденсата в пластовом газе необходимым условием получения достоверных результатов при расчете содержания конденсата и конденсатообразующих компонентов по мере разработки месторождения на режиме истощения является использование экспериментальной зависимости Р=/©дюб.г.сх/Цзап.г.сХ).

Рис. 2. Кривая зависимости пластовых потерь конденсата от давления, полученная методом дифференциальной конденсации.

Для определения пластовых потерь насыщенного конденсата при исследовании, необходимо объем конденсата разделить на объем газа сепарации загруженного в ячейку фазовых превращений. На основании построенной графической зависимости пластовых потерь конденсата от изменения давления видно, что давление максимальной конденсации составляет 9,6 МПа.

Таким образом, изменение фазового состояния и PVT-свойств пластовых газоконденсатных систем базируется на комплексном использовании результатов промысловых измерений, лабораторных исследований и математического описания соответствующих процессов.