Увеличение коэффициента извлечения конденсата с помощью сайклинг-процесса

Известно, что на отечественных месторождениях разработка газоконденсатных залежей осуществляется в режиме истощения пластовой энергии. Такой режим ведет к потере определенных, нередко значительных, объемов углеводородного конденсата, поскольку растворенный в пластовом газе газоконденсатных залежей углеводородный конденсат при снижении пластового давления выпадает из газовой фазы. Осаждаясь в пласте, он становится полностью или частично неподвижным. На современном уровне развития нефтегазовой отрасли при разработке газоконденсатных залежей со значительным содержанием конденсата в пластовом газе целесообразно и возможно, с целью повышения коэффициента извлечения конденсата (КИК), осуществлять поддержание пластового давления.

Для нефтяных месторождений основным способом поддержания пластового давления является закачка воды. Опыт же разработки при естественном водонапорном режиме газовых месторождений с неоднородными по коллекторским свойствам пластами показывает, что имеют место невысокие коэффициенты газоотдачи (до 50% и менее). Поэтому при заводнении газоконденсатной залежи возможны значительные потери газа в пласте. Кроме этого, при заводнении теряется не просто газ, а газ вместе с конденсатом.

Альтернативой заводнению является сайклинг-процесс. Сайклинг-процесс - это способ разработки газоконденсатных месторождений с поддержанием пластового давления посредством обратной закачки газа в продуктивный горизонт. Поддержание пластового давления препятствует происходящему вследствие ретроградной конденсации выделению в продуктивном горизонте из пластового газа высококипящих углеводородов, образующих газовый конденсат (который в противном случае является практически потерянным).

Полный и частичный сайклинг-процессы могут проводиться сразу после ввода месторождения в эксплуатацию, а также в случае разработки его в течение некоторого времени в режиме истощения. Однако чем позже начинается реализация сайклинг-процесса, тем ниже коэффициент конденсатоотдачи пласта. Целесообразность применения сайклинг-процесса определяется экономической эффективностью, достигаемой за счёт дополнительной добычи конденсата (по сравнению с разработкой месторождения в режиме истощения). Как правило, сайклинг-процесс осуществляется на месторождениях с начальным содержанием конденсата в пластовом газе свыше 200 г/м3. Эффективность применения сайклинг-процесса определяется также степенью изменения проницаемости продуктивного горизонта по вертикали. Для месторождений с высокой степенью неоднородности пласта-коллектора сайклинг-процесс может оказаться малоэффективным даже при большом содержании конденсата в газе.

В качестве интересного примера разработки газоконденсатного месторождения с применением обратной закачки газа можно привести месторождение Ла Глория, на котором поддерживалось давление в течение 8 лет [2]. В то время это был один из самых больших проектов по закачке газа с целью получения конденсата в штате Техас.

Глубина залегания продуктивного горизонта в центре структуры 1955 м.

Средняя мощность песчаника в этой зоне 10 м. Средняя пористость его 22,2%, проницаемость 0,52мДа 10-12 м2. Начальное пластовое давение 23,9 МПа, температура 95 °С. Содержание связанной воды оценивалось в 20%.

Запасы газа в залежи равнялись 3,95 млрд. м3 (при нормальных условиях). Запасы конденсата С5+ составляли 1,07 млн. м3.

Закачка газа на месторождении Ла Глория началась в мае 1941 г. В течение первых 4 лет из пласта в среднем отбиралось 1415 тыс. м3/сут газа. В дальнейшем ввиду того, что нагнетаемый сухой газ стал прорываться в эксплуатационные скважины, отбор из пласта уменьшили до 595 тыс. м3/сут.

За все время нагнетания в пласт было возвращено 97 % добытого сухого газа. Для обслуживания установки газ получали со стороны.

Благодаря малым темпам отбора и возврату практически всего добытого сухого газа пластовое давление снизилось очень незначительно. Поэтому было предотвращено выпадение конденсата в пласте и его потери. Это подтверждается тем, что в продукции скважины, пробуренной в заключительной стадии процесса в зоне, не охваченной нагнетанием сухого газа, содержание конденсата не отличалось от начального.

Исследования показали, что в зоне, охваченной закачкой газа, коэффициент вытеснения достигал 80%. Коэффициент охвата при выбранном расположении нагнетательных и эксплуатационных скважин по расчетам составлял 85%.

Следовательно, в результате проведения процесса из пласта было добыто 68% первоначально содержащегося конденсата. При последующей эксплуатации пласта на истощение было добыто еще 20,8 % конденсата. Всего из пласта было отобрано 88,8 % первоначально содержащегося конденсата (С5+).

Нагнетание сухого газа прекратили в середине 1949 г., когда содержание конденсата в продукции резко уменьшилось.

В 1970 году было открыто Юрхаровскоеместо-рождение но в разработку вступило только через 33 года. Особенностью данного месторождения является его расположение Юрхаровское нефтегазоконденсатное месторождение расположено в Ямало-Ненецком автономном округе, в юго-восточной части Тазовского полуострова. Большая часть площади месторождения приурочена к акватории Тазовской губы, что осложняет освоение и эксплуатацию залежей. Стратегия разработки газовой и газоконденсатных залежей Юрхаровского НГКМ предполагает максимально возможное освоение месторождения с берега минимальным фондом скважин увеличенного диаметра, имеющих горизонтальные окончания и большие отклонения от вертикали в сторону акватории, так же рассматривался вариант с отсыпкой острова в акватории губы с размещением на нем эксплуатационных скважин, что позволило увеличить площадь дренирования залежей. Однако по результатам рассмотрения проекта в 2009 году в надзорных органах, решено отказаться от строительства острова в ближайшие годы (по экологическим, технологическим и экономическим причинам). В процессе разработки давление самом продуктивном объекте БУ1-2 снижается, а так как большая часть запасов конденсата из этого объекта не задействована поскольку находится под акваторией Тазовской губы есть вероятность потери этих запасов. Применение технологии сайклинг-процесса через нагнетательные скважины расположены на отсыпном острове из пласта ПК1 в пласт БУ1-2 позволит увеличить давление в объекте БУ1-2 и увеличить конденсатоотдачу.

Таким образом строительство кустовой площадки в Тазовской губе позволит (не нарушая экологическую обстановку в акватории) увеличить отборы по объекту БУ 1-2.

На основании результатов анализа опыта разработки ГКМ была выполнена оценка возможности повышения конденсатоодачи за счет сайклинг-процесса [4]. На рис. 1 показано, как происходитуменьшение КИК со снижением проницаемостипласта-коллектора по даннымвыборки ряда российских и зарубежных месторождений.

Проницаемость

Рис. 1. Влияние проницаемости на КИК при разработке газоконденсатных месторождений 1 – режим истощения, 2 – сайклинг-процесс.

В настоящие время большинство газоконденсатных месторождений РФ находятся либо на завершающей стадии разработки либо еще не начали осваевать-ся. Технология сайклинг-процеса позволит увеличить конденсатоодачу и увеличить зону дренирования таких месторождений как Юрхаровское, Восточно-Тамбейское, Северо-Обское месторождения находятся на шельфе в Обской губе, Геофизический участок и Утреннее - на восточном берегу Обской губы.