Дебит скважины и депрессия на пласт при газоконденсатных

Исследованиях

Одним из необходимых условий, соблюдение которого сказывается на качестве газоконденсатных исследований, является установившийся вынос жидких углеводородов из ствола скважины в наземное сепарационное оборудование. Под установившимся следует понимать процесс выноса жидкости, когда параметры режима работы скважины и характеристики полученной на поверхности жидкости не изменяются в пределах точности применяемых приборов и оборудования.

Выполнить это условие можно при дебитах смеси, равных или превышающих некоторый минимально необходимый дебит (МНД).

Естественно, что для различных газоконденсатных залежей МНД может быть различным, так как зависит от величины забойного давления, температуры, содержания высококипящих фракций в пластовом газе, а также от диаметра НКТ, в то время как скорости газа у башмака НКТ, необходимые для выноса капельной жидкости, мало отличаются друг от друга. Так, например, если конденсат имеет приблизительно следующую физико-химическую характеристику: молекулярная масса меньше 100, плотность меньше 730 кг/м³, на 55% и более содержит углеводороды парафинового ряда, - то при скоростях 1,2-1,4 м/с КГФ стабилизируется через несколько часов после пуска скважины и совпадает с фактором, полученным при скорости 5-6 м/с.

Если конденсат более тяжелый, то при таких скоростях конденсат выносится с забоя в пульсирующем режиме. При скоростях 2,4-2,6 м/с конденсат начинает выноситься непрерывно сразу после пуска скважины.

Подставляя в формулу (23) значения скорости W= 2,5 м/с, получим уравнение для МНД (24):

(23)

(24)

где Q_м - МНД скважины, тыс. м³/сут; d - сечение НКТ (производится расчет МНД), см; Р,Т - давление (МПа) и температура (К) в расчетном сечении НКТ; Z - коэффициент сжимаемости газа при Рзи Тз; W - скорость газоконденсатной смеси, м/с.

Для насыщенных углеводородных систем расчет МНД производится у башмака НКТ. Для недонасыщенных углеводородных систем расчет МНД производится в сечении НКТ, где давление равно давлению начала конденсации. Для перегретых систем расчет МНД производится для устьевых условий, так как за счет резкого охлаждения скорость потока на устье скважины меньше, чем у башмака НКТ.

Термодинамические исследования газоконденсатных систем на установках PVT-соотношений показывают, что снижение давления системы ниже давления начала конденсации приводит к образованию мелкодисперсной жидкой фазы. Система остается устойчивой при снижении давления в бомбе PVT, достигающего 10% от давления начала конденсации.

Газоконденсатные системы делятся на насыщенные и недонасыщенные. Очевидно, что недонасыщенные залежи углеводородов можно исследовать при более высоких депрессиях, чем насыщенные.

В насыщенных залежах углеводородов пластовое давление равно давлению начала конденсации, поэтому исследовать скважины, вышедшие из бурения, вскрывшие насыщенные залежи, необходимо с депрессией до 10% от пластового давления.

Интервал жизни мелкодисперсной жидкой фазы зависит от температуры и состава системы. В природе встречаются газоконденсатные системы с плотностью углеводородов С₅₊ ниже 700 кг/м³ и молекулярной массой меньше 100, которые удерживают жидкую фазу в мелкодисперсном состоянии до депрессии 15% от давления начала конденсации.

Отсюда следует, что скважины, вскрывшие залежи с легким конденсатом, могут исследоваться с депрессией до 15%.

Недонасыщенные залежи можно исследовать с депрессией до 20%. Сюда относятся залежи с АВПД; их изучение (коэффициент аномальности больше 1,2) показывает, что почти 85% таких залежей недонасыщены более чем на 10%, т.е. пластовое давление на 10% больше давления начала конденсации, плюс к этому 10% за счет образования мелкодисперсной жидкой фазы. Итак, недонасыщенные залежи, в частности, залежи с АВПД, можно исследовать с депрессией до 20%.

В природе встречаются сильно недонасыщенные газоконденсатные системы, например, перегретые или пережатые. Газоконденсатные исследования скважин, вскрывших залежи с такими системами, можно проводить и при больших чем 20% депрессиях, что выясняется после первых корректных исследований. Продолжать исследование таких залежей можно при депрессиях, определенных первичными исследованиями.

По результатам первых корректных исследований на разведуемой площади (с АВПД) проводятся лабораторные исследования. Созданная в установке PVT-соотношений рекомбинированная проба пластовой смеси позволит определить давление начала конденсации и вычислить допустимую депрессию для последующих исследований.

Химический анализ стабильного конденсата, отобранного на залежах с гидростатическим давлением при исследовании скважины на различных депрессиях, ответит на вопрос, начиная с какой депрессии происходит изменение свойств конденсата, что позволит определить предельную депрессию при последующих исследованиях данной залежи. Наиболее чувствительным критерием, который позволяет определить начало изменений состава конденсата при увеличении депрессии на пласт, является сравнение количества тяжелых углеводородов по ряду нормальных алканов.