Способ разработки газоконденсатной залежи с разнопроницаемыми пластами Советский патент 1992 года по МПК E21B43/18 

Изобретение относится к газодобывающей промышленности и может быть использовано для разработки газоконденсатных залежей с высоким содержанием конденсата и неоднородными по проницаемости газодинамическими связанными пластами.

Известны способы разработки с поддержанием пластового давления. Недостатком способов является то. что при разработке пластов на истощение происходят значительные потери конденсата в пласте, а при осуществлении сайклинг-процесса в залежах с неоднородными по проницаемости пластами происходит неравномерный охват пластов вытеснением сырого газа сухим по разрезу

Известен способ разработки залежей с неоднородными разнопроницаемыми газодинамически изолированными пластами Способ предусматривает повышение кон- денсатоотдачи пласгов за счет выравнивания фронта вытеснения сырого газа сухим путем предварительного понижения давления в низкопроницаемом пласте, чем достигается повышение коэффициента охвата.

Недостатком прототипа является то. что в условиях газодинамически связанных разнопроницаемлк пластов невозможно избирательное понижение давления в низXI

-fcb

О

ON СА) VI

копроницаемом пласте, поскольку высоко- и низкопроницаемые пласты контактируют и в случае применения известного способа будут взаимодействовать. Это приведет к общему понижению пластового давления во всей газодинамически связанной толще коллектора и снижению эффективности сай- клинг-процесса.

Целью изобретения является повышение конденсатоотдачи в разнопроницаемых гидравлически связанных пластах.

Для достижения этой цели в известном способе разработки газоконденсатной залежи с разнопроницаемыми пластами, включающем сайклинг-процесс путем закачки сухого газа в разнопроницаемые пласты, выравнивание фронта вытеснения сырого газа сухим за счет понижения давления, отбора пластовых флюидов через добывающую скважину, согласно изобретению, закачку сухого газа производят циклически при постоянном отборе. При этом после прорыва сухого газа по наиболее проницаемому пропластку прекращают закачку газа и понижают в пластах давление на величину, определяемую по уравнению

Д р. ,.Рпл. 0-.1).(1)

где ДР-величина понижения приведенного пластового давления, МПа:

Рпл - начальное приведенное пластового давление осуществления сайклинг-про- цесса, МПа;

Г}- коэффициент охвата пластов вытеснением на момент прорыва:

«1. 2 проницаемости контактирующих пластов. МД;

mi, гп2 - пористости контактирующих пластов. %,

а после понижения в пластах давления на эту величину вновь закачивают сухой газ

Таким образом, величина понижения пластового давления в залежи находится в зависимости от начального пластового давления, допрорывного коэффициента охвата пластов вытеснением и соотношения пори- стостей и проницаемости контактирующих пластов.

Согласно теории фильтрации флюидов в пористой среде фильтрация газа происходит по наиболее проницаемым пропласт- кам, т.е. в эксплуатационную скважину в первую очередь и в основном поступает пластовый газ, заполняющий высокопроницаемый пласт. Это подтверждено и последними исследованиями реальных систем, согласно которых запасы газа низкопроницаемых прослоев извлекаются через контактирующие с ними пласты с высокими

ФЭС. Поэтому пластовый газ из низкопроницаемого пласта будет извлекаться эксплуатационной скважиной после его перетока в высокопроницаемый пласт, когда можно возобновить нагнетание сухого газа в залежь.

На момент прорыва сухого газа в эксплуатационные скважины обьем закачанного в залежь сухого газа (Qcyx) составляет

Qcyx Q3an -J/.(2)

где Qaan - запасы газа в залежи.

Объем сухого газа, закачанного в i-ый пласт (Vicr) пропорционален проницаемости (kj) и мощности (hi) пласта и может быть

5 оценен по формуле

/.сг nKi h

Vicr Qc

(3)

(сух у

Соответственно, площадь на которой произошло вытеснение сырого газа сухим 0 по каждому пласту, равна

Sicr V,cr/m, h, Р™.(4)

где m( - эффективная газонасыщенная пористость i-того пласта;

На момент прорыва высокопроницае- 5 мый пласт (обозначим его пласт 1) заполнен сухим газом на площади

Sicr Qcyx j|rjf h mi h1 Р™ (5) а остальные пласты с осредненной характе- 0 ристикой k2, ГП2, h2 на площади

S2cr Qcyx h2 Рпл (6)

Из прорывного пласта необходимо отобрать сухой газ на площади Sicr - Sacr Объ- 5 ем отбора (V/ )равен

Vi°T (SiCf-S2cr)-mr hr Рпл , (7) а суммарный отбор с учетом (3)

Р 2 k h rm (8)

,ЈГ

V°T (SV - S2cr)-mi -hi

0Подставив (5) и (6) в уравнение (8) после

сокращения получим

/от п ,. 2 mi

vs Qcvx-(1 -ь ) (9)

ГП2 К,

Учитывая, что V,; Х/зал ДР Qcyx 45 Vsa/. Рпл Г).

где Узал - геометрический обьем залежи получаем окончательную формулу

Д Р 7/ Рпл (1 k2

ГП2

тк

ПГ7

(10)

5

по которой можно определить необходимую величину снижения давления Д Р для выравнивания фронта вытеснения сырого газа сухим на участках между нагнетательными и эксплуатационными скважинами.

Способ поясняется на фиг. 1 - 3.

На фиг. 1 показана схема вытеснения сырого газа сухим на момент прорыва на участке между нагнетательной и эксплуатационной скважинами при обычном сайк- линг-процессе.

Применяя предложенный/ способ, в момент прорыва сухого газа в эксплуатационные скважины производят выравнивание фронта вытеснения путем снижения давления в залежи на величину Д Р за счет отбора газа эксплуатационной скважиной при отсутствии нагнетания.

Большинство исследователей процесса вытеснения пластового газа с высоким содержанием конденсата сухим газом в пористой среде считают, что этот процесс носит поршневой характер. Под фронтом вытеснения они понимают вертикальную границу раздела в пласте пластового газа и закачиваемого сухого газа. При закачке сухого газа эффект поршневого вытеснения пластового газа от нагнетательной скважины опре- деляется ФЭС пласта, поэтому глубина проникновения сухого газа больше в высокопроницаемом пласте 1.

На момент прорыва сухого газа в эксплуатационную скважину вытеснение пластового газа может произойти и в низкопроницаемом пласте в прискважин- ной зоне (фиг. 1). В процессе снижения давления на величину Д Р и в период отбора без нагнетания сухого газа происходит отток части пластового газа из низкопроницаемого пласта П в высокопроницаемый пласт 1 (фиг. 2) за исключением зоны вблизи нагнетательной скважины, где уже произошло вытеснение пластового газа сухим и в низкопроницаемом пласте (заштрихованная зона на фиг. 3).

Темп перетока пластового газа из низкопроницаемого пласта 2 в высокопроницаемый пласт 1 определяется законом Дарси и зависит от перепада давления между контактирующими пластами и от геометрических параметров фильтрующей среды Поскольку толщина коллекторов в газокон- денсатных залежах не превышает первых десятков метров, а расстояние между эксплуатационными и нагнетательными скважинами обычно составляют 600-1500 м, то переток в элементарной точке пласта на контакте высоко- и низкопроницаемого пластов, вызванный выравниванием давлений на данном участке залежи, происходит практически мгновенно по сравнению с необходимым временем осуществления цикла отбора без нагнетания. Общее время всего процесса перетока будет равно времени цикла снижения давления в залежи на величину ДР.

Длительность цикла снижения давления на величину Д Р может быть определена по любой из принятых методик.

Располагая сведениями о начальных за- 5 пасах пластового газа и давлении в газокон- денсатной залежи определяют величину отбора пластового газа из эксплуатационных скважин без нагнетания сухого газа, при которой давление в залежи снизится на

0 заданную величину ДР. Момент прекращения снижения давления в залежи совпадает с моментом достижения необходимого отбора пластового газа из залежи после окончания нагнетания сухого газа. После этого

5 нагнетание сухого газа в залежь возобновляют.

На фиг, 3 показано, что применяя предлагаемый способ разработки после сниже ния давления в залежки на величину Д Р

0 фронт вытеснениггеырого газа сухим выравнивается, выравнивается и содержание конденсата в пластовом газе залежи. В зоне I находится сухой газ, в зоне L- газ с высоким содержанием конденсата в обоих контакти5 рующих пластах.

Способ осуществляют следующим образом.

Вскрывают перфорацией всю залежь в эксплуатационных и нагнетательных сква0 жинах, разрабатывают„залежь с применением сайклинг-процесса при поддержании постоянного пластового давления, после прорыва сухого газа в эксплуатационные скважины по формуле (10) оценивают вели5 чину необходимого снижения давления, прекращают нагнетание сухого газа в залежь и производят отбор газа эксплуатационными скважинами, снижая пластовое давление на требуемую величину, продол0 жают разработку с применением сайклинг- процесса при пониженном пластовом давлении до очередного прорыва сухого газа в эксплуатационные скважины, после повторного прорыва сухого газа в эксплуа5 тационные скважины осуществляют вторую ступень процесса понижения пластового давления, ступенчатое понижение пластового давления может производиться несколько раз с осуществлением сайклинг0 процесса на каждой ступени понижения давления.

Применение предлагаемого способа может обеспечить дальнейшую рентабельность сайклинг-процесса и существенно по5 высит конечную конденсатоотдачу пласта.

В продуктивном пласте можно выделить две группы контактирующих и переходящих друг в друга пропластков: 1 группа с пористостью 17% и фазовой для газа ароницаемостью 780 МД и I - с пористостью 13% и фазовой для газа проницаемостью 130 МД.

Пластовое давление осуществления сайклинг-процесса составляет 28,2 МПа.

Подставив указанные значения параметров в формулу 10 получим, что для реализации способа необходимо понизить приведенное давление осуществления сайклинг-процесса на 6,0 МПа. Остаточные запасы свободного газа составят.3,3 млрд.м .

После осуществления указанного отбора газа и понижения давления до величины 22.2 МПа продолжают сайклинг-процесс.

При этом, в связи с замещением сухого газа в пласте на сырой, поступивший в зоны активного вытеснения из зон неохваченных вытеснением, содержание конденсата в пластовом газе залежи составит 225 г/м3. Если повторно осуществить вытеснение сырого газа сухим с допрорывным коэффициентом охвата 0,27, то за период вытеснения газа сухим при РПл 22,2 МПа будет извлечено 200 тыс.т конденсата.

При разработке залежи на истощение из данного обьема газа может быть извлечено около 100 тыс.т конденсата. Таким образом, применение предлагаемого способа позволит дополнительно извлечь до 100 тыс.т конденсата. В результате повышается как конденсатный фактор эксплуатационных скважин, так и конденсатоотдача в залежи в целом.

Формула изобретения Способ разработки газоконденсатной залежи с разнопроницаемыми пластами, включающий осуществление сайклинг-процесса путем закачки сухого газа в разнопро- ницаемые пласты, выравнивание фронта вытеснения сырого газа сухим за счет понижения давления, отбор пластовых флюидов через добывающую скважину, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения конденсатоотдачи в разнопроницаемых гидравлически связанных пластах, закачку сухого газа производят циклически при постоянном отборе, при этом после прорыва

сухого газа по наиболее проницаемому про- пластку прекращают закачку газа и понижают в пластах давление на величину, определяемую по уравнению

АР г Рпл(1К2 mi.

IT.2 Kl

где Р - величина понижения приведенного пластового давления МПа;

РПЛ - начальное приведенное пластовое давление осуществления сайклинг-процесса, МПа;

Г)- коэффициент охвата пластов вытеснением на момент прорыва;

Ki, К2 - проницаемости контролируемых пластов, МД;

mi, ma пористость контролируемых пластов, %,

а после понижения в пластах давления на эту величину вновь закачивают газ.

Использование: разработка газокон- денсатной залежи с разнопроницэемыми пластами. Сущность изобретения: газокон- денсатную залежь с разнопроницаемыми пластами разрабатывают сайклинг-процес- сом. Закачку сухого газа осуществляют циклически при постоянном отборе. После прорыва сухого газа по наиболее проницаемому пропластку прекращают закачку газа. Давление в пласте понижают на величину Д Р. а после вновь закачивают сухой газ Величина АР определяется по уравнению д р ц . рпл (1 2 ГП1)1 где А Р - величина К1-ПП2 понижения приведенного пластового давления. РПл - начальное приведенное пластовое давление осуществления сайк- линг-процесса; // - коэффициент охвата пластов вытеснением на момент прорыва: К1, к 2 - проницаемости контактирующих пластов; mi, m2 - пористости контактирующих пластов. 3 ил И

0/тгЯор effja

У

Фиг 1

30Н0М0 газа

Cyxott еаз

У

0/77/770/1раза 3 $б/г0н0/7ром/ц0( /7/7&e/rr

Фиг. 2

Ctl/pOLf

газ

Фиг 3

Сухое/ газ