УДК 553 .981.6:622.279.3 |
Э.С. Садых-заде, М.С. Разамат (АзИНЕФТЕХИМ) |
ВЛИЯНИЕ НАЧАЛЬНОЙ УГЛЕВОДОРОДНОЙ ЖИДКОЙ ФАЗЫ В ГАЗОКОНДЕНСАТНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ НА ПОТЕРИ И КОЭФФИЦИЕНТ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КОНДЕНСАТА
Среди находящихся в эксплуатации газоконденсатных месторождений многие имеют как рассеянную в газовой зоне жидкую фазу (нефть или конденсат), так и нефтяные оторочки промышленного и непромышленного значения. Помимо этого известны нефтяные месторождения с газовой шапкой, газ которой обладает газоконденсатными свойствами.
В соответствии с требованиями, предъявляемыми к газоконденсатным месторождениям, еще до начала эксплуатации необходимо дать прогноз изменения добычи и потерь конденсата в зависимости от давления. Эти исследования проводятся обычно на установках PVT с рекомбинированной пробой, соответствующей составу пластового газа, независимо от того, содержится ли в месторождении рассеянная нефть или нефтяная оторочка, контактирующая с пластовым газом. Вместе с тем известно, что на фазовое поведение и взаимный переход между фазами наряду с давлением и температурой большое влияние оказывает общий состав системы. Поэтому присутствие в пласте начальной углеводородной жидкой фазы должно влиять на состав пластового газа и, следовательно, на коэффициент извлечения конденсата.
Все вышесказанное не учитывается при утверждении в ГКЗ СССР извлекаемых запасов конденсата, поскольку эта проблема, т. е. дифференциальная конденсация пластового газа в присутствии углеводородной жидкой фазы, ранее подробно не изучалась. Только в работах [1, 2] влияние жидкой фазы было экспериментально исследовано при содержании нефти 22,8 % при рнк=39 МПа и Тпл=353 К и показано, что в присутствии нефти облегчение газовой фазы при снижении давления происходит более интенсивно, резче уменьшаются конденсатный фактор, плотность и молекулярная масса конденсата.
В настоящей статье излагаются результаты проведенного авторами изучения влияния количества начальной жидкой фазы, ее свойств и температуры на потери и коэффициент извлечения конденсата. Рекомбинированная проба нефти и газа составлялась из различных исходных нефтей с плотностями: r1=0,823 т/м3, r2=0,838 т/м3, r3=0,87 т/м3 (подробная характеристика нефтей дана ранее [4]) в различных соотношениях с газом и изучалась при температурах 353–413 К. Газ, вводившийся в равновесие с нефтью, имел следующий состав (%): С1=95,1, С2=3,08, С3=0,73, i-C4=0,11, n-С4=0,22, i-C5=0,06, n-С5=0,09, С6=0,11, СО2=0,5. Начальное давление в основном было равно 80 МПа.
В результате фазового обмена при начальном давлении и различных температурах газовая фаза обогащалась тяжелыми УВ и представляла собой газоконденсатную систему. Изменялась также характеристика жидкой фазы. В табл. 1 приведены данные по выпускам из бомбы PVT газовой и жидкой фаз при начальных давлениях для всех изученных систем. Показаны объемы жидких фаз в процентах от объема смеси, плотности и молекулярные массы жидких фаз и конденсатов при условиях стабилизации, а также конденсатные факторы К газоконденсатной газовой фазы.
Дифференциальные изотермы конденсации, имитирующие эксплуатацию газоконденсатных систем без поддержания пластового давления, изучались до давления максимальной конденсации, которое оказалось равным для большинства систем примерно 20 МПа.
В результате снижения давления практически одновременно происходят два процесса: выпадение конденсата из газовой фазы и дегазация жидкой фазы. Первый из них должен приводить к увеличению начального объема жидкой фазы, а второй – к ее уменьшению. В зависимости от объема начальной жидкой фазы будет превалировать тот или другой процесс.
В
табл. 2 приведены результаты изменения объемов жидких фаз для всех систем и определена величина DV, т. е. изменение ее объема по сравнению с первоначальным Vж.н. Эти же результаты изображены на рис. 1, где DV построена в зависимости от начального объема Vж н для различных температур и исходных нефтей. В табл. 2 приведены также значения коэффициентов извлечения hк конденсата без нефти и в ее присутствии и показана величина разности.Следует отметить, что с ростом объема начальной жидкой фазы значение hк уменьшается как при его увеличении за счет потерь конденсата при снижении давления, так и при его уменьшении за счет преобладания процесса дегазации. На рис. 2 показано изменение величины hk в зависимости от VЖ.Н.
Поскольку обычно экспериментальные исследования для определения
hк проводятся с газовой фазой пласта, то необходимо ввести поправку при наличии жидкой фазы. Присутствие последней и ее количество в пласте можно ориентировочно оценить, используя данные [3]. Если известна плотность пластовой жидкой фазы, то можно для введения поправки на величину hк использовать формулуh
к=hэ–Dhк илигде
hэ – экспериментально определенная величина коэффициента извлечения конденсата с газовой фазой пласта, %, r – плотность пластовой жидкой фазы при стандартных условиях, т/м3, VH – объем начальной жидкой фазы в процентах от углеводородного объема пласта. Пределы изменения величин: r – от 0,865 до 0,937 т/м3, VH – от 1 до 25 %.Для ориентировочного определения величины изменения
VH можно воспользоваться формулой:Пределы изменения величин:
q – от 0,865 до 0,937 т/м3, VH – от 1 до 65 %, Т – от 353 до 413 К.ВЫВОДЫ
1. Наличие в пласте углеводородной жидкой фазы приводит к уменьшению коэффициента извлечения конденсата тем в большей степени, чем выше содержание начальной жидкой фазы.
2. Объем начальной жидкой фазы изменяется при снижении пластового давления. В зависимости от того, какой процесс преобладает – накопление выделяющегося из пластового газа конденсата или дегазация жидкой фазы – объем может нарастать или уменьшаться.
3. Большое влияние на изменение объема начальной углеводородной жидкой фазы (нефти) оказывает ее плотность. С увеличением плотности прирост ее значительно уменьшается при прочих равных условиях и, следовательно, преобладает процесс дегазации.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
СВОЙСТВА ЖИДКОЙ ФАЗЫ И КОНДЕНСАТА ПРИ НАЧАЛЬНОМ ДАВЛЕНИИ |
||||||||
P н, МПа |
Т, К |
V ж ф/Vсмеси, % |
r ж ф, т/м3 |
m ж ф , у.е |
r к, т/м3 |
m К, у.е. |
Конденсатный фактор |
|
см 3/м3 |
г/м 3 |
|||||||
r =0,838 т/м3 |
||||||||
80 |
353 |
3,0 |
0,900 |
281 |
0,802 |
170 |
220 |
176 |
80 |
413 |
1,0 |
0,910 |
288 |
0,810 |
177 |
230 |
186,0 |
80 |
353 |
8,8 |
0,896 |
270 |
0,801 |
166 |
320 |
256,3 |
80 |
413 |
3,0 |
0,902 |
278 |
0,809 |
175 |
350 |
283,1 |
80 |
353 |
20,4 |
0,880 |
255 |
0,799 |
164 |
520 |
415,5 |
80 |
413 |
10,0 |
0,894 |
264 |
0,808 |
172 |
650 |
525,2 |
70 |
353 |
65,0 |
0,860 |
221 |
0,788 |
157 |
700 |
551,6 |
r =0,87 т/м3 |
||||||||
80 |
353 |
5,5 |
0,929 |
333 |
0,806 |
148 |
150 |
120,9 |
80 |
413 |
3,2 |
0,937 |
352 |
0,816 |
164 |
185 |
151,0 |
80 |
353 |
14,3 |
0,920 |
312 |
0,798 |
157 |
225 |
179,6 |
80 |
413 |
10,8 |
0,928 |
335 |
0,810 |
162 |
270 |
218,7 |
80 |
353 |
29,3 |
0,910 |
280 |
0,795 |
155 |
330 |
262,4 |
80 |
413 |
24,5 |
0,922 |
302 |
0,805 |
158 |
390 |
314,0 |
70 |
353 |
55,5 |
0,900 |
252 |
0,784 |
148 |
415 |
328,7 |
70 |
413 |
51,0 |
0,904 |
275 |
0,793 |
151 |
545 |
437,1 |
r =0,823 т/м3 |
||||||||
80 |
353 |
2,0 |
0,909 |
330 |
0,803 |
174 |
37 |
29,7 |
80 |
393 |
1,5 |
0,920 |
378 |
0,807 |
181 |
45 |
36,3 |
80 |
353 |
4,7 |
0,893 |
313 |
0,800 |
170 |
155 |
124,0 |
80 |
393 |
3,3 |
0,904 |
362 |
0,804 |
175 |
190 |
153,0 |
80 |
353 |
13,0 |
0,965 |
292 |
0,799 |
167 |
320 |
255,7 |
80 |
393 |
6,3 |
0,878 |
330 |
0,801 |
172 |
340 |
272,3 |
ИЗМЕНЕНИЕ ОБЪЕМА ЖИДКОЙ ФАЗЫ И КОЭФФИЦИЕНТА ИЗВЛЕЧЕНИЯ КОНДЕНСАТА |
||||||||
V ж ф при рH, % |
V ж ф при рK, % |
D Vж, % |
h к. % |
Dh к, % |
Т, К |
|||
по эксперименту |
по формуле (2) |
в присутствии нефти |
без нефти |
по эксперименту |
по формуле (1) |
|||
r исx=0,838 т/м3 |
||||||||
3,0 |
8,32 |
5,32 |
6,42 |
21,5 |
26,5 |
5,0 |
4,95 |
353 |
1,0 |
6,17 |
5,17 |
5,70 |
28,0 |
30,1 |
2,1 |
2,20 |
413 |
8,8 |
16,61 |
7,81 |
7,89 |
18,3 |
28,0 |
9,7 |
9,73 |
353 |
3,0 |
13,53 |
10,53 |
6,29 |
25,4 |
30,6 |
5,1 |
5,00 |
413 |
20,4 |
31,53 |
11,13 |
9,22 |
13,2 |
28,6 |
15,4 |
15,00 |
353 |
10,0 |
27,03 |
17,03 |
8,64 |
19,2 |
30,0 |
10,8 |
10,40 |
413 |
65,0 |
47,1 |
– 17,90 |
– 13,64 |
– |
– |
– |
– |
353 |
r исx=0,87 т/м3 |
||||||||
5,5 |
8,2 |
2,7 |
3,22 |
17,5 |
26,0 |
7,5 |
8,28 |
353 |
3,2 |
6,4 |
3,2 |
2,06 |
25,6 |
31,9 |
6,3 |
6,12 |
413 |
14,3 |
16,7 |
2,4 |
4,34 |
15,2 |
28,5 |
13,3 |
13,96 |
353 |
10,8 |
15,7 |
4,9 |
4,02 |
22,8 |
34,6 |
11,8 |
12,20 |
413 |
29,3 |
30,1 |
0,8 |
1,83 |
– |
– |
– |
– |
353 |
24,5 |
26,2 |
1,7 |
2,37 |
17,9 |
36,1 |
18,2 |
18,90 |
413 |
56,0 |
42,8 |
– 13,2 |
– 14,05 |
– |
– |
– |
– |
353 |
51,0 |
38,3 |
– 12,7 |
– 11,86 |
– |
– |
– |
– |
413 |
r исx= 0,823 т/м3 |
||||||||
2,0 |
4,06 |
2,06 |
4,55 |
28,7 |
32,4 |
3,7 |
3,87 |
353 |
1,5 |
3,92 |
2,42 |
3,67 |
33,0 |
38,0 |
5,0 |
4,80 |
393 |
4,7 |
8,46 |
3,76 |
7,96 |
27,1 |
33,6 |
6,5 |
6,49 |
353 |
3,3 |
7,71 |
4,41 |
6,16 |
32,5 |
37,0 |
5,5 |
5,38 |
393 |
13,0 |
19,57 |
6,57 |
12,90 |
22,2 |
33,5 |
11,3 |
11,05 |
353 |
6,5 |
15,45 |
9,15 |
10,85 |
28,9 |
36,3 |
7,4 |
7,54 |
393 |
Рис. 1. ИЗМЕНЕНИЕ ОБЪЕМА ЖИДКОЙ ФАЗЫ
DV В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЕЕ НАЧАЛЬНОГО СОДЕРЖАНИЯ VH В ПЛАСТЕ.Температура, К:
1 – 413, 2 – 353 при rисx=0,838 т/м3,3 – 393, 4 – 353 при rисx=0,823 т/м3, 5 – 413, 6 – 353 при rисx=0,87 т/м3Рис. 2. ИЗМЕНЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ИЗВЛЕЧЕНИЯ КОНДЕНСАТА
hК В ЗАВИСИМОСТИ ОТ НАЧАЛЬНОГО СОДЕРЖАНИЯ ЖИДКОЙ ФАЗЫ VЖ.Ф В ПЛАСТЕ.Температура, К:
1 – 353, 2 – 393 при rИСХ=0,823 т/м3, 3 – 353, 4 – 413 при rисх=0,838 т/м3, 5 - 353, 6 – 413 при rисх=0,87 т/м3