Вопросу разработки газового конденсата в современных экономических условиях уделяется все больше внимания. Так, по данным 2015 года, добыча газового конденсата (ГК) в России за предыдущий период составила 26,2 млн т. Во многом этот объем достигнут за счет разработки газоконденсатных (ГКМ) и нефтегазоконденсатных (НГКМ) месторождений ЯНАО.
Восточно-Уренгойское НГКМ в административном плане расположено в Пуровском районе ЯНАО. По некоторым оценкам, извлекаемые запасы составляют 98 млрд м3 газа и 19 млн т нефти и конденсата [1].
Обзорная карта данного месторождения представлена на рис. 1.
Рис. 1. Обзорная карта Восточно-Уренгойского НГКМ
Месторождение является многопластовым, приурочено к Уренгойскому мегавалу на восточном куполе Нижнепуровского мегавала. В разрезе данного месторождения присутствуют пласты ачимовских песчаников, содержащих газ, нефть, конденсат. Также найдены вышележащие песчаные пласты валанжина, которые содержат нефть и газ. Залежи являются сложнопостроенными, их ареалы не отвечают сводовым частям Северо-Есетинского и Восточно-Уренгойского поднятий. Данный факт может быть связан с их принадлежностью к разным клиноформным телам или к разным частям одной клиноформы [5–7].
Ачимовские отложения исследуемого месторождения находятся на глубине 3400–4000 м. Ачимовская толща пород берриас-валанжинского возраста представляет собой глинистые отложения толщиной до 200 м и более, включающие в себя песчаные тела клиноформенного типа [11–14].
Наиболее продуктивными считаются пласты Ач3-4, Ач5. Средние дебиты газоконденсатной смеси по большинству скважин превышают 300–400 тыс. м3 в сутки, при этом дебиты стабильного конденсата находятся в диапазоне от 80 до 150 м3/сут. Важно отметить, что по результатам экспериментальных исследований были выявлены пропластки, по которым притоки газового конденсата снижены, это связано с низкими энергетическими свойствами пласта [15, 16].
На рис. 2 представлен геологический разрез основной продуктивной части исследуемого месторождения.
Рис. 2. Геологический разрез Восточно-Уренгойского лицензионного участка
Рассмотрим более подробно процесс разработки залежей конденсата. Поскольку ранее разработка конденсата велась теми же способами, которые использовали при добыче газа, то по мере добычи газа снижалось пластовое давление, тяжелые углеводороды конденсировались и оставались в основной части пласта. Конденсат, который добывали в процессе разработки газовых залежей, поднимался на поверхность и в дальнейшем сжигался (в большинстве случаев). Отдача газа уменьшалась по причине снижения пластового давления, что было связано с закупоркой устьиц. Таким образом, с пласте могло остаться до 20 % газа и газоконденсата, так как скважины прекращали эксплуатироваться.
Увеличение конденсатоотдачи возможно при условии поддержания в пласте природного давления, для чего рекомендуется использовать сайклинг-процесс [2–4]. Его принцип заключается в закачке в пласт сухого газа.
Различают следующие виды сайклинг-процесса (рис. 3) [9]:
Сайклинг-процесс впервые применили в первой половине двадцатого века, что было связано с потребностью в топливе. В США к 1944 году успешно эксплуатровалось 37 установок, на которых применялся сайклинг-процесс, число газоконденсатных месторождений составляло 224 ед. Также закачка очищенного газа активно использовалась на месторождениях Канады и в других странах.
Однако, в начале 50-х годов структура рынка углеводородов стала существенно меняться, изменился спрос на углеводородное сырье. В это же время, наряду с привычным сайклинг-процессом, активно стали использовать частичный сайклинг-процесс (отбираемый газ направлялся обратно в пласт частично), а также сайклинг-процесс, когда применялась смесь осушенного газа с неуглеродными газами (азот, углекислый газ и др.) [8].
Опыт использования сайклинг-процесса в условиях России берет свое начало на Вуктыльском месторождении газоконденсатного типа. Стоит отметить, что и до этого описываемый процесс пытались внедрить в разработку, однако ни одно испытание не переросло в действующую технологию. Поэтому принято считать, что именно на Вуктыльском ГКМ произошло не только испытание нового процесса, но также были получены высокие результаты его работы.
Несмотря на видимые достоинства процесса в России он имел несколько огромных недостатков. Во-первых, специфические условия налогообложения, при которых тюменский газ дважды облагался налогом – при первичной добыче, а также при его добыче в составе пластового сырья. Во-вторых, спрос на газ был достаточно велик, что не позволяло использовать его для добычи конденсата. Именно эти недостатки в конце прошлого века и привели к закрытию проекта применения сайклинг-процесса на Вуктыльском газоконденсатном месторождении [18].
Определяющими фактором получения положительного эффекта от сайклинг-процесса является наличие неоднородности коллекторских свойств пород по толщине и площади пласта, чем и характеризуются ачимовские отложения. Заниженные показатели конечной конденсатоотдачи могут быть связаны с прорывом сухого газа их высокопроницаемых пропластков, который опережает весь процесс.
В настоящее время сайклинг-процесс не имеет равноценных аналогов в практике разработок. По некоторым оценкам, применение данной технологии увеличивает КИК на уровне от 10 % до 35 % [17, 19–21], при этом на Восточно-Уренгойском месторождении данный коэффициент составляет менее 10 %. Стоит отметить, что данная технология практически исключает потери газа в пласте.
Бесспорно, сайклинг-процесс обладает весомыми достоинствами, однако на практике дают о себе знать немаловажные недостатки. В основном они связаны с тем, что данная технология является капиталоемкой. Для успешного запуска и работы процесса необходимо затратить немалые средства на сооружение и обустройство специальных скважин, станций и установок для осушения и закачки газа в пласт. Другим весомым недостатком сайклинг-процесса является невозможность в течение десятка лет добычи природного газа, в котором применяется данный процесс и идет извлечение конденсата из пласта.
Рис. 3. Виды сайклинг-процесса
В процессе технико-экономического анализа определяется тип сайклинг-процесса и отношение объема закачки газа к отработанному газу. В процессе проводимого анализа рассматриваются геолого-промысловые характеристики конденсатосодержащих пластов, структура запасов, а также уровень спроса на добываемый вид углеводородного сырья.
Рис. 4. Батарейно-кольцевое размещение скважин
Для обеспечения сайклинг-процесса и увеличения коэффициента охвата пласта закачиваемым газом применяется батарейно-кольцевая система размещения скважин. Описанная схема представлена на рис. 4. Скважины размещают на достаточно большом расстоянии, что связано с превышением приемистости нагнетательных скважин над дебитом добывающих. Количество добывающих скважин на разрабатываемом участке может быть больше нагнетательных примерно в два-три раза.
Использование сайклинг-процесса при эксплуатации конденсатных залежей обосновывается экономической выгодой. Условием его применимости в обязательном порядке является конденсатосодержание в пластовом газе на уровне более 200 г/м3. Степень изменения проницаемости продуктивного горизонта по вертикали может оказать влияние на эффективность применения сайклинг-процесса. [10].
Таким образом, по результатам анализа можно отметить, что сайклинг-процесс является эффективным способом разработки НГКМ, который может быть использован для разработки залежей конденсата Восточно-Уренгойского месторождения Ямало-ненецкого автономного округа.
Библиографическая ссылка
Спирина Е.В., Инякин В.В., Зотова О.П., Инякина Е.И. НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ САЙКЛИНГ-ПРОЦЕССА В УСЛОВИЯХ ВОСТОЧНО-УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ // Успехи современного естествознания. – 2017. – № 1. – С. 89-93;URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=36347 (дата обращения: 04.12.2024).