- •Министерство образования и науки российской федерации
- •1. Краткие сведения о геологии и нефтегазоносности территории западной сибири
- •Краткое геологическое строение Западно-Сибирской
- •Стратиграфия мезозойско-кайнозойских отложений.
- •1.2 Тектоническое строение платформенного мезозойско-кайнозойского чехла Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции
- •1.3 Геолого – физические характеристики продуктивных пластов
- •1.4 Состав и физические свойства нефтей
- •1.5 Состав и свойства углеводородных газов
- •1.6 Пластовые воды нефтяных и газовых месторождений
- •1.6.3 Молекулярно - поверхностные свойства системы "нефть - газ - вода"
- •1.7 Строение залежей углеводородов месторождений Западной Сибири
- •1.8 Классификация ресурсов и запасов нефти и газа
- •2. Разработка нефтяных и газовых месторождений
- •2.1 Геолого - геофизические проблемы разработки нефтяных и
- •2.2 Изучение залежей в процессе геологоразведочных работ
- •2.3 Методы изучения залежей нефти и газа
- •2.4 Интегрированный анализ геолого-геофизической информации
- •2.5 Обработка и интерпретация геолого-геофизической информации
- •2.6 Изучение газожидкостных контактов
- •2.7 Гидродинамические характеристики залежей (текста нет!)
- •2.8 Подсчет запасов нефти и газа
- •2.9 Проектирование разработки нефтяных иесторождений
- •2..9.1 Силы, действующие в продуктивном пласте
- •2.9.2 Режимы работы залежей
- •2.10 Размещение нагнетательных скважин
- •2.11 Геолого - геофизические основы выделения эксплуатационных объектов на многопластовых нефтяных месторождениях
- •2.12 Принципиальные особенности проектирования
- •2.13 Системы разработки и принципы выбора метода
- •2.14 Системы разработки нефтяных месторождений
- •2.15 Физические основы вытеснения нефти водой
- •2.15.2 Анализ выработки запасов нефти
- •2.16 Построение геолого - технических моделей
- •2.16.7 Рекомендации по созданию и использованию постоянно действующих геолого-технических моделей
- •2.17 Повышение продуктивности скважин и нефтеотдача пластов
- •2.18 Методы повышения нефтеотдачи пластов
- •Уплотнение сеток скважин в процессе разработки месторождений. Плотность сетки скважин (пcc) - это отношение площади залежи f к числу скважин n.
- •2.18.2 Физико-химические методы увеличения нефтеотдачи пластов
- •Неионогенными пав
- •2.21.5 Техногенные факторы, влияющие на доизвлечение
- •3.1 Условия залегания углеводородов и типы газовых залежей
- •Фазовые состояния и превращения углеводородных систем
- •3.3 Расчет фазовых равновесий углеводородных смесей
- •3.4 Компонентоотдача газовых и газоконденсатных месторождений
- •3.5 Основные принципы проектирования разработки
- •3.5.1 Анализ разработки газовых и газоконденсатных месторождений на основе эволюционного моделирования
- •3.6 Особенности разработки газовых и газоконденсатных месторождений
- •3.6.1 Прогнозирование добычи газа и конденсата
- •3.7 Методы изучения газоконденсатной характеристики месторождения
- •3.7.1 Применение различных методов классификации
- •3.8 Повышение конденсатоотдачи нефтеконденсатных залежей
- •3.9 Оценка начальных и текущих запасов газа
- •3.9.1 Учет объемных и динамических характеристик залежи
- •3.10 Методы геолого - гидродинамического моделирования
- •3.10.1 Системный подход к стратегии эффективной разработки
- •3.10.3 Критерии оптимизации размещения кустов эксплуатационных скважин
- •3.11 Совершенствование методов газогидродинамического моделирования режимов работы газовых скважин
- •3.11.1 Теоретические аспекты моделирования газогидродинамических систем
- •3.12 Принципы построения и инициализации газогидродинамически
- •V. Промыслово-геофизический системный
- •5.1 Понятие системного контроля
- •5.2 Этапность и периодичность исследований и их комплексирование
- •5.3 Решение задач системного контроля
- •5.4 Обеспечение оценок выработки запасов и их подтверждаемость
- •5.5 Планирование и организация системы мониторинга
- •Vι. Системообразующая интерпретация и динамический анализ при геомониторинге и геомоделировании залежей углеводородов
- •6.1 Принципы интерпретации и динамического анализа
- •6.2 Задачи системообразующей интерпретации и динамического
- •Литература
3.6.1 Прогнозирование добычи газа и конденсата
Современный этап разработки газовых и газоконденсатных месторождений требует совершенствования методов оценки конечной газо- и конденсатоотдачи. Особую актуальность эти проблемы приобретают при долгосрочном планировании добычи газа и конденсата, находящейся в определенной зависимости от разведанных запасов. А точный прогноз извлекаемых запасов обеспечит эффективность разработки газоконденсатных месторождений.
Прогноз можно использовать как на этапе проектирования схемы разработки новых объектов (выбор рациональной схемы разработки), так и на этапе эксплуатации. В частности, в начальный период падающей добычи можно прогнозировать конечный коэффициент газоконденсатоотдачи. Решение данной задачи рассмотрим на примере месторождения Южный Мубарек для горизонтов XII и XIII, которые находятся на поздней стадии разработки, и, следовательно, когда имеется достаточное количество информации для прогнозирования конечных газо- и конденсатоотдачи. Здесь приводится несколько методов прогнозирования, поскольку они дают различные результаты в зависимости от количества и характера исходной информации.
Наиболее распространенный и простой путь выявления тенденции развития — сглаживание (выравнивание) динамического ряда.
Был проведен прогноз газо- и конденсатоотдачи по промысловым данным для XII и XIII горизонтов, которые эксплуатируются с 1977 г. С данными по газо- и конденсатоотдаче для обоих горизонтов было проведено выравнивание уровней по прямой и по параболе второго порядка:
|
|
(3.24) |
Результаты расчетов данных для XII горизонта приводятся на рисунок 3.6 и 3.7.
Рисунок 3.6 - Кривые изменения газоотдачи си во времени для месторождения Южный Мубарек (XII горизонт): 1 — практические данные; 2~3 - сглаженные значения коэффициента газоотдачи: 2 — по параболе; 3 — по прямой
Рисунок 3.7 Кривые изменения конденсатоотдачи во времени для месторождения Южный Мубарек (XII горизонт). Усл. обозначения на рис. 3.6
Сравнения газо- и конденсатоотдачи промысловых и прогнозных данных по XII горизонту показали, что наибольшее расхождение сглаженных кривых по прямой и по параболе с исходными данными имело место в пятой и десятой точках, что обусловлено колебанием отборов газа и конденсата.
3.7 Методы изучения газоконденсатной характеристики месторождения
3.7.1 Применение различных методов классификации
для прогнозирования свойств газоконденсатных систем
Особенности многокомпонентных углеводородных систем, какими являются газоконденсатные месторождения, требуют их термодинамического исследования. На основе информации, полученной в результате этих исследований, определяются количество конденсата, выделяющегося из пластового газа, пластовые потери конденсата, а также углеводородный состав жидкой и газовой фаз при условиях сепарации и стабилизации газоконденсатных систем. При большом числе вводимых в эксплуатацию газоконденсатных месторождений желательно не прибегать к сложным и трудоемким экспериментам, а иметь достаточно точный расчетный метод, который позволил бы определить фазовые соотношения в широком диапазоне изменения компонентного состава системы, давления и температуры.
Существующие расчетные методы определения фазовых соотношений по уравнениям концентрации и константам фазового равновесия, получившие широкое применение для термодинамических исследований и анализа различных процессов, сопряжены с процедурой определения констант равновесия группы углеводородов С6+. Методы непосредственного определения фазовых соотношений отсутствуют.
В СНГ накоплен достаточно обширный материал по изотермам конденсации, полученным как экспериментальным, так и расчетным путем. Здесь предлагается использовать эти сведения для определения фазовых соотношений газоконденсатных систем в сепарационных установках.
Сделана попытка такого обобщения и дана эмпирическая зависимость молярного содержания C5+ от давления, температуры и начального содержания С5+ в пластовой системе. Однако известно, что на выход конденсата из пластового газа влияет весь углеводородный состав газа, а также характеристика конденсата. Таким образом, использование только молярного содержания С5+ в пластовом газе для оценки конденсатного фактора в ряде случаев приводит к значительным погрешностям, превышающим допустимые. Поэтому для обобщения данных по выходу конденсата из пластового газа использовался метод главных компонент, дающий возможность учесть все признаки, характеризующие газоконденсатную систему, поступающую в сепарационное устройство.
Расчет по методу главных компонент проведен для 61 месторождения Азербайджана, Тюменской области, Узбекистана и Туркмении, из которых 47 были взяты для «обучения», а 14 — для «экзамена» с использованием семи признаков, характеризующих рассматриваемые объекты. В результате расчета получены следующие собственные значения матрицы, а также доли каждой компоненты в общей дисперсии.
Собственное значение матрицы |
0,0158 |
0,1436 |
0,412 |
4,2071 |
0,6423 |
1,5530 |
0,3969 |
Доля каждой компоненты в общей дисперсии, % |
0,5900 |
0,2300 |
60,100 |
9,1800 |
22,200 |
5,6700 |
2,0500 |
Как видно из приводимых данных, на долю первой главной компоненты приходится 60 % общей дисперсии, на долю второй главной компоненты — 22 %. В дальнейшем использовались линейные комбинации двух главных компонент, на долю которых приходится 82 % общей дисперсии:
Z1 = -0,1215 С1 + 0,2023С2 + 0,5033С3 + 0,8248 С4 + 0,195С5+высшие -
-0,0076μк/рк -0,0264 С1/С5+высшие +9,9836;
Z2= -0,0069 С1 - 0,1489С2 + 0,2448С3 + 0,2061С4 + 0,3996 С5+высшие -0,0253μк/рк -0,0324 С1/ С5+высшие -2,503,
где С1, С2 и т.д. — истинные значения исходных признаков.
Все рассматриваемые месторождения по двум главным компонентам Z1 и z2 можно разбить на четыре класса. В дальнейшем обработка изотерм конденсации была проведена для каждого класса в отдельности.
Были определены границы указанных классов месторождений по двум главным компонентам методом дискриминантных функций.
Для каждого класса месторождений с помощью стандартной программы на ЭВМ были получены уравнения регрессии для следующих зависимостей:
Эти уравнения позволяют определять любой из указанных выходных параметров для систем с различным содержанием конденсата в широком интервале давлений и температур.
Определение выхода конденсата при различных условиях сепарации. Для определения выхода насыщенного конденсата предлагаются следующие уравнения:
I класс:
Gк.и /Gг = 332,239 -15,012z12 -0,0098р2 -0,014 t2 -0,7555tz -0,04869p z1 + 0,00163pt +48,71 z1 + 0,08733p -1,3847t;
II класс:
Gк.и /Gг = 188,3516 - 5,16728z22 - 0,006037p2 - 0,0066t2 + 0,0038496 p z1 + 0.04005t z1 -0,00234рt + 10,343 z1 + 0,5565p - 0,292t;
III класс:
Gк.и /Gг = 139,8064 - 6,921 z12 - 0,00422p2 - 0,008369t2 - 0,0533 p z1 - 0,23344.2 z1 t + 0,003169pt -1,48366 z1 + 0,2495p -1, 108A5t;
IV класс:
Gк.и /Gг = 73,8442-1,162 z12 -0,00365p2 -0,00478t2 -0,0096962 p z1 -0,194662 t z1 + 0,001656pt + 2,164552 z1 + 0,33519p - l,5533t.
Выходы стабильного конденсата Gк.cт /Gг можно определить по следующим уравнениям:
I класс:
Gк.cт /Gг = 446,5 + 64,37 z1 - 2,1 1t + 1,1р - 41,448 z12 - 0,1 p z1 -1,0672 t z1 -0,01137р2-0,01165 t2;
II класс:
Gк.cт /Gг = 244,7 + 17,7272z1 - 0,843t +0,377р - 4,23 z12 -0,004438р2-0,0171t2;
III класс:
Gк.cт /Gг = 159,915 -16,792 z1 + 0,713t -1,729р -11,92 z12 - 0,0073р2 - 0,01t2 - 0,468 tz1- 0,0262 pz1;
IV класс:
Gк.cт /Gг = 84,78 - 8,557 z1 + 0,711р - 2,12t - 3,26 z12 - 0,00713р2 -0,0056 t2 -0,452 tz1 + 0,00218рt;
Уравнения для определения Gк.cт /Gг имеют следующий вид.
I класс:
Gк.cт /Gг = 332,239 + 0,873p -1,384t + 48,711 z1 - 0,0486 pz1- 0,755 tz1 + 0,0016 рt -0,0091р2-0,014t2-15,012 z12;
II класс:
Gк.cт /Gг = 188,352 + 0,556р - 0,292t + 10,343 z1 - 0,00234pt +
+ 0,04 t z1- 0, 006р2 - 0,0066t2 - 5,167;
III класс:
Gк.cт /Gг = 139,8 + 0,249р -1,108t -1,483 z1 + 0,0032pt - 0,0553р z1-0,2332/ - 0,042р2 - 0,0084t2 - 6,92 z12;
IV класс:
Gк.cт /Gг = 71,811 + 0,359 р - 1,5535t + 1,583 z1 -0,001656 pt -
- 0,1947 t z1 - 0,003653р2 - 0, 004783t2 - 1,1621z12.
На основании полученных уравнений составлены номограммы для определения выхода конденсата для месторождений всех четырех классов.
Определение плотности газа сепарации при различных условиях. Уравнение регрессии для определения плотности газа сепарации в зависимости от р, t, z имеют следующий вид.
I класс:
pг = 0,775 - 0, 0006р + 0,0009t + 0,025 z1 + 0,00000418р2 - 0,0000764р z1 + 0,00022 t z1+0,0131;
II класс:
рг = 0,778 - 0,000624р + 0,000757t + 0,0140 z1 + 0,0000045р2 +
+ 0,00000191рt -0,0000265р z1+0,00000279 t2 +0,000166 t z1+ 0,0025 z12;
III класс:
рг = 0,8209 - 0,00125р + 0,001335t + 0,02892 z1+ 0,0000093р2 -
- 0,0007р z1+ 0.00000673t2 + 0,00033 t z1+ 0,00487 z12;
IV класс:
рг = 0,8209 - 0,00486р + 0,001332t + 0,00000421 р2 + 0,00000335t + + 0.003698 z12+ 0,034505 z1+ 0,00000306рt + 0,000227 t z1.