Способ разработки газогидратной залежи Советский патент 1990 года по МПК E21B43/24 E21B43/26 

Изобретение относится к газодобывающей промышленности, в частности к способам разработки газогидратных залежей.

Целью изобретения является повышение эффективности способа разработки газогидратной залежи.

На чертеже приведена одна из возможных схем разработки газогидратной залежи, реализующая предлагаемый способ, общий вид.

Схема разработки включает в себя нагнетательные скважины 1, водоподъемные скважины 2, газодобывающие скважины 3 трещину гидроразрыва 4, продуктивный пласт 5.

Способ осуществляется следующим образом.

Разработка участка начинается с бурения скважин 1 и 2 до глубины, на которой предполагается создание трещины гидроразрыва 4 или местоположения водоносного горизонта. Скважины обсаживаются на всю глубину и

их нижние интервалы перфорируются, после чего осуществляется гидроразрыв пород с образованием трещины и ее последующим креплением,

Бурятся и обсаживаются газодобывающие скважины 3 с образованием зу- мифа для сбора воды ниже интервала залегания продуктивного пласта, а этот интервал перфорируется на всю мощность. Производится спуск в скважины 3 колонн НКТ так, чтобы башмак НКТ находился выше кровли продуктивного пласта Далее скважины оборудуются водоподъемными и газоподаю- щими колоннами газлифта.

Теплоноситель нагнетают с поверхности по нагнетательным скважинам 1 или перепускают с нижележащего водоносного горизонта в трещину гидроразрыва k и откачивают по водоподъемным скважинам 2, расположенным по контуру залежи. При движении теплоносителя по трещине гидроразрыва осуществляется прогрев залежи, который вызывает разе S

т

/53СРtL

ffcssrb

ложение гидратов в ней, увеличение пластового давления в прогретой области пласта, вследствие чего продукты разложения поступают в скважины 3

В начальный момент времени воду из межтрубного пространства между водоподъемной и обсадной колоннами в скважинах 3 откачивают ниже интервала перфорации продуктивного пласта, что обеспечивает внутрискважинную сепарацию продуктов разложения кристаллогидратов .

Теплоноситель нагнетают в горизонтальную трещину гидроразрыва с по- верхности или перепускают в нее воду из нижележащего водоносного горизонта с температурой, установленной по соотношению

f . L.

A-lgP

где t - температура нагнетаемого те-.

плоносителя; Р - пластовое давление; А и В - эмпирические коэффициенты, определяющие ход равновесной кривой гидратообразования для конкретной смеси газов. Например, для смеси газов, состоящей из 85% метана, 10,9% этана и 4,1% пропана, А 0,891; В 20-,3; для смеси газов, состоящей из 91,4% метана; 5,4% этана и 1,7% пропана; 1,1% азота; 0,4% изобутана, А 0,066 В 19,558.

Воду, выделяющуюся из разложившихся гидратов, собирают в скважинах и поддерживают ее уровень ниже уровня подошвы продуктивного пласта за счет перепуска части добываемого га- за в газолифтный подъемник. Сбор охлажденного теплоносителя на поверхность осуществляется по скважинам, пробуренным по контуру газогидратной залежи.

Предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет осуществлять эффективное тепловое воздействие на газогидратную залежь, обеспечивает высокое качество сепарации продуктов разложения кристаллогридатов и существенно расширяет область применения технологии по извлечению газа из скоплений гидратов.

Газогидратный пласт, представленны смесью газов следующего состава, %: метан 85; этан пропан 4,1; имеет мощность h -10 мчи залегает на глубине 1000 м от поверхности. Вели

5

0

5 0 5

0 45

со ,-

чина пластового давления Р 10 МПа (100 ат), средняя пористость и газонасыщенность пор 30%. Начальная температура пласта равна Т0 15 С. Необходимо установить начальную температуру теплоносителя, который необходимо нагнетать в трещину гидравлического разрыва, образованную в подошве залежи, и его расход, если эксплуатируемый участок имеет плановые размеры 1000x1000 м.

Температура гидратообразования в данных геологических условиях, определенная при значениях коэффициентов А и В для рассматриваемой смеси газов, составляющих 0,891-20,3, равна -г (20,3) то

v сСледовательно температура теплоносителя t0, который необходимо нагнетать в трещину гидроразрыва, должна превосходить по величине температуру гидратообразования, т.е. быть выше 18,3°С. Принимаем, что трещина гидроразрыва имеем круговую форму с радиусом R r 500 м, а планируемый срок разработки залежи р 5 лет. Тогда связь начальной температурь, закачиваемого в трещину гидроразрыва теплоносителя, с его расходом при условии прогрева газогидратной залежи до температуры, превосходящей 18,3 С, устанавливается зависимостью:

Т ц. T&rciJkhbTo

1 « а

е

где T(R , С , h) - температура газогидратной залежи в точке, отстоящей от нагнетательной скважины, на расстояние,равное RTp, а от плоскости трещины - на расстояние, соот вет ст вующее мощности пласта h,T(Rt , rp,h) 7, , 18,

д - безразмерная температура газогидратной залежи, зависящая от ее те- плофизических свойств: теплопро- 4 водности АЈ 1,12 Вт/м-Kj температуропровод-- ности а.3 5,8

хЮ

ной

-7

м2/с, объем- теплоемкости

теплоносителя C,q

10х Дж/м з-К

4,19 планируемого срока разработки р - 1,58-10 с; радиуса трещины гидроразрыва Rrp 500 м и количества закачиваемого теплоносителя, например Q 4,й ИО-2 мз/с

0 erf с 1/Уу,

1зКгЈ CJJQ ;

где у - 0,(0,16h

erf - интеграл вероятности.

При принятых исходных данных величина в составляет 0,,11, a t0 равн

t, - 15 + Г - «5 СФормула изобретения

1, Способ разработки газогидрат- ной залежи, включающий создание трещины гидроразрыва, закачку теплоносителя в трещину с температурой выше температуры залежи и доставку продуктов разложения газогидратов и охлажденного теплоносителя на поверх|НОСТЬ,

о т личающий

с я

тем, что, с целью повышения эффектив157 796

О 5

0

5

0

5

ности способа, трещину гидроразрыва создают в подошве гаЗогидратной залежи, а воду закачивают с поверхности или из нижележащего водоносного горизонта, причем температура воды для закачки должна соответствовать соотношению

, В

fc A-lgP где t - температура нагнетаемого

агента, °С;

Р - пластовое давление МПа; А и В - эмпирические коэффициенты.

2.Способ по п, 1, отличающийся тем, что эмпирические коэффициенты А и В определяют ход равновесной кривой гидрообразования для конкретной смеси газов.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что воду, выделяющуюся при разложении газогидратов, собирают в скважине и поддерживают ее уровень ниже уровня подошвы продуктивного пласта за счет перепуска части добываемого газа в газлифтный подъемник.

4 о Способ по п. 1, отличающийся тем, что закачку в трещину гидроразрыва теплоносителя осуществляют через центральные части залежи, а доставку охлажденного теплоносителя на поверхность осуществляют через скважины, размещенные по контуру газогидратной залежи.

Изобретение относится к области газодобывающей промышленности. Цель изобретения - повышение эффективности разработки газогидратных залежей. Создают трещины гидроразрыва в подошве газогидратной залежи. Закачивают теплоноситель в трещину с температурой выше температуры залежи и доставляют продукты разложения газогидратов и охлажденного теплоносителя через скважины, размещенные по контуру газогидратной залежи. Данный способ обеспечивает высокое качество сепарации продуктов разложения кристаллогидратов. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.