Спосіб розробки газоконденсантного родовища

ДЛЯ-СЛУЖЕБНОГО ПОЛЬЗОВАНИЯ-ЭК-3~№— СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСЛУБЛИН SC5D S 2) В 43/00, Е 21 В 43/25 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3447052/22-03 (22) 16.06.82 (72) А. И. Гриценко, И. А. Леонтьев, В. Н. Белонеико, А. И. Плугин и Р. Ф. Ганиеш (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт природных газов (53) 622.276(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 794200, кл. Е 21 В 43/24, 1979. 2. Авторское свидетельство СССР * 713988, кл. Е 21 В 43/25, 1977 (прототип). (54) (57) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ГАЗОКОНДЕНСАТНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ, включающий воздействие на продуктивный пласт в призабойной зоне скважины акустическими колебаниями, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения углеводородоотдачн путем поддержания пластового (флюида в однофазном с о стоянии, акустическими колебаниями воздействуют на стадии начала конденсации флюида в продуктивный пласт с частотой 0,3-70 кГц при уровне интенсивности направляемых в пласт волн 145-200 д Б . о 8 Цедит 00 Газофазная Начало Полная Переход 6 пластичесфаза КонЗенсацияконденсаций кое (разовое сое Фиг.1 таяние 1 1064668 2 щий; з н а ч и т е л ь н о повышает радиус і Изобретение о т н о с и т с я к н е ф т е д е й с т в и я передаваемых а к у с т и ч е с к и х газодобывающей промышленности и мок о л е б а н и й , на н е с к о л ь к о метров от жет быть и с п о л ь з о в а н о для и н т е н с и ф и оси скважины, и в е д е т одновременно к кации добычи г а з а на г а з о к о н д е н с а т повышению экономичности п р о ц е с с а за них месторождениях путем в о з д е й с т в и я с ч е т п е р е д а ч и к о л е б а н и й на з н а ч и т е л ь н а зону продуктивного п л а с т а и з п о ное р а с с т о я н и е и ф а з о в о г о п е р е х о д а лосы скважины колебательными п р о ц е с флюида в г а з о о б р а з н о е на э т о м , более сами. з н а ч и т е л ь н о м , по сравнению с и з Известен способ р а з р а б о т к и м е с т о 10 вестными решениями, р а с с т о я н и и от рождений у г л е в о д о р о д о в путем в о з скважины. д е й с т в и я ультразвуковыми и с в е р х в ы На фиг. 1 п р е д с т а в л е н а з а в и с и сокочастотными электромагнитными к о мость приращения д е б и т а скважины в лебаниями LI J. зависимости от времени н а ч а л а в о з Недостатком э т о г о с п о с о б а в о з д е й 15 д е й с т в и я и стадии эксплуатации с к в а ствия является низкая его эффективжины; на фиг. 2 - график з а в и с и м о н о с т ь ввиду п е р е д а ч и э л е к т р о м а г н и т с т и у в е л и ч е н и я д е б и т а скважины от ных линий поля н а н е з н а ч и т е л ь н у ю частоты и интенсивности акустическоглубину в пласт ( д о 15 с м ) . го в о з д е й с т в и я на продуктивный п л а с т . И з в е с т е н способ р а з р а б о т к и г а з о Способ основан на том, что в прок о н д е н с а т н о г о месторождения, вклю20 дуктивный пласт передают а к у с т и ч е с к и е чающий в о з д е й с т в и е на продуктивный к о л е б а н и я на с т а д и и начала к о н д е н с а пласт в призабойной з о н е скважины ции флюида с определенной ч а с т о т о й акустическими колебаниями [ 2 J . и и н т е н с и в н о с т ь ю . Цель п е р е д а ч и а к у с Недостатком д а н н о г о с п о с о б а я в л я е т с я т о , ч т о при е г о р е а л и з а ц и и н е 25 тических колебаний именно н а стадии н а ч а л а конденсации о п р е д е л я е т с я учитываются физические о с о б е н н о с т и условиями повышения эффективности пласта и изменения фазовых я в л е н и й эксплуатации газоконденсатних с к в а в п л а с т е в процессе в о з д е й с т в и я . жин - э т а с т а д и я определена э к с п е Целью и з о б р е т е н и я я в л я е т с я повышение у г л е в о д о р о д о о т д а ч и путем под- 30 риментальным путем и в с е процессы, происходящие на данном т е х н о л о г и держания п л а с т о в о г о флюида в о д н о ческом у ч а с т к е осуществления с п о с о б а , фазном с о с т о я н и и . с в я з а н ы с з а т р а т а м и энергии на п р о Поставленная цель д о с т и г а е т с я ц е с с г е н е р и р о в а н и я и передачи к о л е тем, что в с п о с о б е р а з р а б о т к и г а з о баний в пласт и получением при этом к о н д е н с а т н о г о месторождения, вклю35 приращения д е б и т а скважины. Вся к а р чающем в о з д е й с т в и е на продуктивный тина происходящих при этом изменений пласт в призабойной з о н е скважины акустическими колебаниями, а к у с т и с о с т о я н и я п л а с т а и отдачи скважины ческими колебаниями в о з д е й с т в у ю т н а п о к а з а н а на предлагаемом графике стадии н а ч а л а конденсаш-ш флюида 40 ( ф и г . 1 . ) в продуктивный пласт с ч а с т о т о й 0 , 3 Т а к , экспериментами о к о н ч а т е л ь н о 70 кГц при уровне и н т е н с и в н о с т и н а у с т а н о в л е н о , что при в о з д е й с т в и и прівляемьіх в пласт в о л н 145-200 д Б . на п л а с т г а з о к о н д е н с а т н о г о месторожВ о з д е й с т в и е на продуктивный п л а с т д е н и я в период у с т о й ч и в о г о с т а б и л ь г а з о к о н д е н с а т н о г о месторождения, 45 н о г о д е б и т а , при любом д и а п а з о н е передаваемыми и з полости скважины ч а с т о т и любой и н т е н с и в н о с т и в о з д е й в н е г о акустическими колебаниями, с т в и я а к у с т и ч е с к и м и колебаниями при указанных п а р а м е т р а х п р о ц е с с а , скважина г а з о к о н д е н с а т н о г о месторожо б е с п е ч и в а е т фазовые превращения д е н и я п р а к т и ч е с к и не д а е т приращения флюида и переход аго и з п л а с т и ч н о г о 50 д е б и т а , э т о о б ъ я с н я е т с я и с в я з а н о с с о с т о я н и я в жидкое ( в о з г о н к а ) и и з т е м , что флюид в п л а с т е на п е р в о н а жидкого с о с т о я н и я в г а з о о б р а з н о е чальной стадии э к с п л у а т а ц и и н а х о д и т однородное однофазовое с о с т о я н и е , ся в однофазном с о с т о я н и и , т . е . г а з о близкое к условиям е с т е с т в е н н ы м . образном, с к о р о с т ь е г о притока к Такое в о з д е й с т в и е о б е с п е ч и в а е т интен-55 скважине высока и он не п о д д а е т с я сификацию тепло-массообменкых п р о диспергированию на более мелкие ч а с ц е с с о в , переводя их и з обычного тицы против с в о е г о е с т е с т в е н н о г о с о к о н в е к т и в н о г о режима в п р о г р е с с и р у ю с т о я н и я . Более т о г о , в о з д е й с т в и е на 1064668 стадии стабильного дебита приводит к отрицательным явлениям: диспергированию частиц воды - испарению их и перемешиванию с притекающим газом, что увеличивает общий объем газа 5 при резком снижении его качества и необходимости последующего разделения на водяной пар и полезный продукт (углеводороды ). На графике отражено, что при акус-10 тическом воздействии на продуктивный пласт газоконденсатного месторождения на стадии начала конденсации газа (когда из-за снизившегося пластового давления в районе скважины t5 началось осаждение жидких фракций вокруг скважины) эффективность этого воздействия резко возрастает, и скважина дает приращение дебита от !0 до 20% за счет того, что акусти20 ческое воздействие (при указанных параметрах) не позволяет газу переходить в жидкое состояние, начинающаяся коагуляция частиц останавливается за счет воздействия акустическими 25 волнами и поддержания флюида в однофазном дисперсном состоянии в зоне его обычного фазового перехода без такого воздействия. Если же акустическое колебание зо в пласт начинают направлять на стадии активной конденсации газа вокруг скважины, то в данном случае также наблюдается эффект увеличение дебита скважины, однако до начала ,увеличения (приращения) дебита скважины необходимо затратить значительно (в несколько десятков раз) больше энергии на генерирование колебаний, чем при воздействии на стадии начала 4 Q конденсации. Объясняется это тем, что газ в обширлои зоне вокруг скважины перешел в жидкую фазу и практически предупредил допуск газа из пласта в скважину. Т . е . эффектив45 ность воздействия на пласт на стадии активной или полкой конденсации р е з ко снижается. Более того, на стадии полной конденсации газа вокруг скважины начинается второй фазовый пере- 50 ход - жидкая фаза переходит постепенно із пластичную и в этом случае эффективность воздействия сводится практически к нулю: хотя и наблюдается приращение дебита скважины» но >5 затраты на интенсификацию ее становятся такими, что не оправдывают ее промышленную эксплуатацию. На фиг, 2 показаны экспериментальные данные приращения дебита скважины газоконденсатного месторождения при интервале частот передаваемых колебаний 0,3-70 кГц и интенсивности волн 145-200 дБ. Пропорциональное приращение дебита наблюдается при повышении частоты колебаний до 50-60 кГц и интенсивности воздействия до І80-190 дБ. За пределами указанных интервалов, как установлено экспериментами, эффективность способа резко снижается при эксплуатации газоконденсатного месторождения. Далее способ эксплуатации газоконденсатных скважин раскрывается на примерах осуществления его в условиях газоконденсатного месторождения. П р и м е р 1. В пласт направляют генерируемые акустическим концентратором колебания при частоте 0,3-5 кГц и уровне интенсивности 145 дБ, при этом процесс фазового перехода газа из жидкого состояния в газообразное малоэффективен, так как не приводит к заметному плоцессу испарения и переходу в однофазное газообразное состояниеі примененные при этом приборы не регистрируют заметное увеличение дебита, до 1%, ввиду того, что процесс тепломассообмена при этом носит обычный характер, а при воздействии частотой менее 0,3 кГц и интенсивности 140 дБ этот процесс практически прекращается, так как радиус распространения колебаний не превышает диаметра скважины, и процесс фазового перехода происходит на этом незначительном участке, что приближает способ по условиям реализации к известным. П р и м е р 2, В продуктивный пласт направляют акустические колебания (волны) при частоте 10 - 15 кГц . и уровне интенсивности 165 дБ и с помощью аппаратуры контроля наблюдают за состоянием скважины. При этом наблюдается увеличение дебита скважины на 5-6% за счет более интенсивного диспергироЕания частиц конденсата и активного испарения. Процесс повышения эффективности эксплуатации газоконденсатной скважины продолжает наблюдаться и при дальнейшем повышении частоты передаваемых (направляемых) в пласт акустических колебаний и уровня интенсив 1064668 ности, что показано на следующем примере. П р и м е р 3 . Частоту н а п р а в л я емых в пласт акустических колебаний 5 выбирают равной 45-50 кГц при уровне интенсивности посылаемых волн 185 д Б , приборы регистрируют значитепьное у увеличение дебита скважины на 15-17%, благодаря устойчивому поддержанию to прискважинной зоны пласта в однофазном газообразном с о с т о я н и и . Дальнейшее повышение уровня интенсивности до 204 дБ и частоты колебаний, посылаемых в пласт волн до 70-75 кГц j 5 не приводит к повышению эффекта от в о з д е й с т в и я , а наоборот, приводит к снижению д е б и т а скважины. Это п р о и с ходит потому, что при ч а с т о т е более 70 кГц цолны затухают в н е п о с р е д 20 ственной близости у скважины, а при повышении уровня интенсивности процессы в пласте носят неактивный т е п л о масс ообменный х а р а к т е р , с т а б и л ь н о с т ь однофазного состояния нарушается, и 25 эффект в о з д е й с т в и я п а д а е т . Таким образом, технологические преимущества данного способа э к с п л у атации газоконденсатних скважин заключаются в увеличении зоны в о з д е й - зо ствия на пласт за счет оптимальных режимов и параметров воздействия, и повышении эффективности эксплуатации газоконденсатных скважин с получени ем значительного приращения дебита скважин. f Так, если базовым объектом при е г о высоких энергетических з а т р а т а х невозможно вести обработку пласта в з о н е , превышающей 0 , 1 5 - 0 , 2 5 м вокруг скважины, причем время обработки такой зоны с о с т а в л я е т несколько ч а с о в , то предлагаемым способом в о з можна обработка в несколько минут зоны радиусом н е с к о л ь к о ' м е т р о в . Преимущества заявляемого способа заключаются также и в подборе физической закономерности воздействия на п л а с т , максимально приравненной к е с т е с т венному состоянию пласта и флюида в нем. Эти технологические преимущества позволяют повысить эффективность э к сплуатации газоконденсатных скважин з а счет увеличения их дебита на 1520% и получить экономию э н е р г е т и ческих з а т р а т и трудовых ресурсов при этом в 2 , 5 - 3 р а з а . Экономический эффект интенсификации одной промысловой скважины в условиях газоконденс а т н о г о месторождения составляет в среднем 16,4 тыс. руб. Реализация э т о г о способа направлена на выполнение одной из наиболее актуальных научно-производственных комплексных программ - увеличение добычи г а з а . ZOO 210 дб 0,3 5 Ю 20 ЗО 40 50 60 ~Ю Фыг.2 Редактор А. Ходакова Составитель И. Лопакова Техред М.Кузьма Корректор С. Черни Заказ -'оТЭ/ДСП Тираж 377 Подписное ВНИШИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий I13035, Москва, Ж-35, Раушская н а б . , д . 4/5 Филиал ГІПП " П а т е н т " , г* Ужгород, ул. Проектная, 4