Замер конденсатогазового фактора (КГФ)

КГФ определяется путем деления дебита конденсата на дебит отсепарированного газа, замеренного во время исследования скважины на газоконденсатность. Если на дебит отсепарированного газа делится дебит сырого конденсата, получается КГФ сырого конденсата; если делимым является дебит стабильного конденсата, то получается КГФ стабильного конденсата.

КГФ сырого конденсата используется при расчете потенциала С₅₊, состава пластового газа и при составлении рекомбинированной пробы пластового газа. КГФ стабильного конденсата определяется на скважинах, эксплуатирующих совместно газоконденсатные и нефтяные залежи, для списания запасов нефти.

Разделение потока, выходящего из скважины, на газ и конденсат осуществляется в сепараторе - обязательном элементе любой из технологических схем обвязки скважины при исследовании на газоконденсатность. Большинство сепараторов, используемых при исследовании скважины на газоконденсатность, проектировались при условии, что содержание жидкости, поступающей с газом в сепаратор, не должно быть более 200 см³ /м³.

Если сепаратор оборудован замерными вентилями, то при содержании жидкости в продукции скважины до 200 см³/м³ замерять дебит жидкости можно в сепараторе (см. рис. 29). На рис. 45 изображен узел замерного вентиля. Замерные вентили устанавливаются в стенке сепаратора на различных уровнях по вертикали со впаянными в них горизонтальными трубками. Эти трубки предупреждают поступление в вентили конденсата, стекающего по стенкам сепаратора.

Перед замером дебита конденсата из сепаратора сбрасывается скопившаяся в нем жидкость (см. рис. 29, линия 8).

В начале каждого замера приоткрывают нижний замерный вентиль. До тех пор, пока уровень конденсата не поднимается до горизонтально расположенной трубки, из вентиля выходит слабая струйка газа. Как только уровень конденсата достигнет трубки, он начинает выходить из вентиля. В этот момент включается секундомер и закрывается вентиль. Когда конденсат достигнет верхнего вентиля, секундомер останавливают. Зная объем между нижним и верхним вентилями и время накопления конденсата, можно определить дебит сырого конденсата. Опыт повторяется при установившихся термобарических условиях сепарации до тех пор, пока не получат сходящихся цифр.

Рис. 45. Узел замерного вентиля:

1 - вентиль, 2 - трубка, 3 - стенка сепаратора

При содержании жидкости в продукции скважины больше 200 см³/м³ прежде чем замерять дебит конденсата в сепараторе, следует убедиться в эффективности сепарации. В противном случае замер дебита конденсата необходимо осуществлять в замерной емкости (см. рис. 20, 32) при атмосферном давлении. Если сепаратор не оборудован замерными вентилями или объемным счетчиком конденсата, замерять дебит конденсата в тарированной емкости при атмосферном давлении можно при любом содержании жидкости в газе. Замер уровня жидкости можно проводить либо металлическим метр-штоком, либо стеклянной трубкой (деревянным метр-штоком не рекомендуется).

При использовании металлического метр-штока уровень воды можно определить при помощи водочувствительной пасты, которая наносится тонкой узкой полоской в нижней части метр-штока в районе предположительного нахождения уровня воды. Метр-шток опускается в тарированную емкость на 5 минут. После извлечения видно, что на части, бывшей в воде, водочувствительная паста смыта, на части, бывшей в конденсате, водочувствительная паста сохраняется. Если на границе вода-конденсат имеется слой эмульсии, то водочувствительная паста в районе нахождения эмульсии частично размывается и граница ее приобретает рыхлые очертания. Таким образом можно определить границу вода-эмульсия и эмульсия-конденсат. В качестве водочувствительной пасты можно использовать пенистый крем для бритья.

На рис. 46 изображены два варианта метр-штока, сделанного из стеклянной трубки. При использовании стеклянного метр-штока можно отбить сразу два уровня: воды и конденсата. На рис. 46а изображен метр-шток, который можно применять в теплом конденсате. Запором является пластилин, который при отрицательных температурах затвердевает и не герметизирует нижний конец стеклянной трубки.

Рис. 46. Конструкция стеклянного метр-штока для замера уровня конденсата в емкости при атмосферном давлении

На рис. 46б изображен метр-шток, который можно применять при любых температурах конденсата в замерной емкости. Запором является магнит с гладкой ровной поверхностью, смазанный низкотемпературным маслом, который, прикасаясь к металлическому кольцу, вклеенному в стеклянную трубку, закрывает выход находящемуся в трубке конденсату.

Метр-шток (см. рис. 46А) медленно опускается на дно емкости. В стеклянную трубку попадает конденсат и вода или водо-метанольная смесь. Затем стеклянная трубка нажатием сверху опускается на пластилин и метр-шток извлекается из емкости.

Метр-шток (см. рис. 46Б) медленно опускается в емкость до упора в дно. При этом магнит прилипает к металлическому кольцу и метр-шток извлекается из емкости.

Стеклянную трубку или деревянную рейку, к которой крепится трубка, для удобства снятия показаний можно отградуировать.

В практике исследования встречаются случаи, когда содержание конденсата в пластовом газе больше 500 см³/м³, а при исследовании используется сепаратор с маленьким конденсатосборником (см. рис. 31). При большом конденсатосодержании давление максимальной конденсации обычно близко давлению на устье скважины. Поэтому самое большое удельное содержание жидкой фазы в потоке оказывается перед штуцером 1 (см. рис. 31). Пройдя штуцер 1, конденсат уменьшается в объеме за счет разгазирования при снижении давления от устьевого до давления сепарации. Чтобы освободиться от выделившегося из жидкости газа, конденсат должен какое-то время находиться в сепараторе. Если этого времени недостаточно, то окклюдированный конденсатом газ устремляется вместе с конденсатом в емкость 7 и здесь высвобождается из объема жидкости. Емкость 7 необходимо сделать герметичной, а сброс газа из емкости следует осуществлять через замерной узел 14. На узле 14 замеряется сумма газа дегазации конденсата и окклюдированного конденсатом газа. Окклюдированный конденсатом газ при нормальной сепарации должен проходить замерной узел 3, т.е. дебит отсепарированного газа необходимо увеличить на объем окклюдированного газа.

Высчитать объем окклюдированного газа можно по формуле

м³/сут, (39)

где t - время замеров конденсата, ч; V_з - объем газа, замеренного узлом 14 (см. рис. 31) за время замеров конденсата, м³ ; V_гд - объем газа дегазации из объема контейнера, л; V_к - объем стабильного конденсата, слитого из контейнера после его разгазирования, см³; G - количество стабильного конденсата, замеренного во время исследования скважины, м³.

Для получения величин V_гд и V_к необходимо по схеме (см. рис. 47) отобрать пробу сырого конденсата из сепаратора.

Рис. 47. Схема отбора пробы сырого конденсата, позволяющая избавиться от окклюдированного газа:

1 - контейнер большого объема, 1000 см³; 2 - окклюдированный газ; 3 - сырой конденсат; 4 - контейнер с пробой сырого конденсата; 5 - вентиль; 6 - конденсат с газом

Контейнер объемом 100-150 см³ соединяется импульсной трубкой с сепаратором через буферную емкость, в качестве которой можно использовать контейнер большого объема (800-1000 см³). Через собранную схему пропускается конденсат с окклюдированным газом. Затем вентиль 5 (см. рис. 47) закрывается. Система остается некоторое время в покое (3-5 минут). За это время окклюдированный газ высвобождается из конденсата в контейнерах 1 и 4 и формирует в них газовую шапку. Очень медленно стравливается газовая шапка из контейнера 4 через вентиль 5. Объем, который в контейнере 4 занимала газовая шапка, займет сырой конденсат 3 из контейнера 1. Сырой конденсат считается отобранным. Все вентили закрываются. Схема разбирается.

Если во время газоконденсатных исследований замеряется КГФ стабильного конденсата, а для дальнейших работ и расчетов в лаборатории нужен КГФ сырого конденсата, перевести один КГФ в другой можно через коэффициент усадки конденсата.

Коэффициент усадки конденсата определяется по формуле

(40)

где К_ус - коэффициент усадки конденсата; V_дк - объем дегазированного конденсата из контейнера, см³; V_к - объем контейнера, см³.

Для определения величин V_дк и V_к необходимо в контейнер объемом 100-150 см³ отобрать пробу сырого конденсата (методика отбора пробы описана в главе 3, п.7), затем слить конденсат из контейнера в мерный цилиндр и стабилизировать его при температуре конденсата в емкости, в которой осуществляется замер дебита конденсата. Определяется объем слитого конденсата V_дк. Объем контейнера V_к определяется путем заполнения его водой и замера количества воды в мерном цилиндре, которое умещается в контейнере.

Тарировка контейнера и определение коэффициента усадки конденсата осуществляется 2-3 раза, до сходимости результатов.

Замер КГФ на ПБУ отличается от замера КГФ на суше тем, что на суше конденсат, получаемый из скважины, можно ликвидировать на месте или вывозить в резервуарный парк, а на ПБУ объем конденсата, получаемый из скважины, ограничен объемом танка, в который конденсат сливается.

Замер КГФ на ПБУ проводится следующим образом. На выбранном режиме скважина переводится на сепаратор. Перед этим сепаратор опорожняется. При малом содержании конденсата в газе (5-15 см³/м³) за время работы на режиме в сепараторе скапливается конденсат и отбираются пробы. Только после отбора проб жидкость из сепаратора сливается в замерной танк, где после стабилизации производится замер его объема. Коэффициент усадки можно определить в лаборатории при обработке пробы сырого конденсата.

При большом содержании конденсата за время работы скважины на режиме можно несколько раз произвести замер количества сырого конденсата в сепараторе. Во время одного из замеров необходимо отобрать пробы сырого конденсата и отсепарированного газа.

При исследовании разведочных скважин на газоконденсатность замер КГФ обычно осуществляется при давлениях сепарации 50-60 МПа (при одноступенчатой сепарации). Если в скважине вскрыт нефтяной пропласток и в продукции скважины наряду с конденсатом присутствует большое количество нефти, то в сепараторе при разгазировании нефти образуется пена. Устойчивость пены тем выше, чем выше давление в сепараторе и ниже температура сепарации.

При сильном пенообразовании много нефти уходит по газовой линии и много газа - по конденсатной линии. Тем самым невозможно замерить КГФ или газовый фактор (ГФ).

Чтобы погасить пенообразование, необходимо в сепараторе снизить давление до 1,5-2,5 МПа и, если позволяют технические возможности, поднять температуру сепарации до 25-30^оС.

При исследовании скважины группы А замер сырого конденсата (в сепараторе с помощью замерных вентилей или счетчика жидкости) осуществляется на протяжении 5-6 часов. Замер дегазированного конденсата в емкости при атмосферном давлении осуществляется не менее трех раз на протяжении 10-12 часов. Замер дебита отсепарированного газа осуществляется по методикам / 8, 18 /.