«Труды Российского государственного университета нефти и газа имени И.М. Губкина»

Моделирование процессов массообмена и фильтрации пластовых газоконденсатных систем, содержащих неуглеводородные компоненты

УДК: 622.276.43
DOI: 10.33285/2073-9028-2022-3(308)-82-100

Авторы:

¹ Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина, Москва, Российская Федерация
² Объединенный институт высоких температур РАН, Москва, Российская Федерация
³ Газпром ВНИИГАЗ, Московская обл., Ленинский р-н, пос. Развилка, Российская Федерация

Ключевые слова: комплексная модель фильтрации, пластовый флюид, керн, фазовые переходы, неуглеводородные компоненты, вычислительный эксперимент, эффект Джоуля – Томсона, гидратообразование, закон Форхгеймера, газоконденсатоотдача, призабойная зона пласта

Аннотация:

Доля трудноизвлекаемых запасов (ТРИЗ) углеводородов из недр в балансе добываемых газонефтяных флюидов с каждым годом возрастает. Это связано с исчерпанием легкодоступных запасов нефти и газа, усложнением горно-геологических и термобарических условий разработки месторождений, в том числе с добычей газа и конденсата из залежей в низкопроницаемых коллекторах. Добыча пластовых флюидов из таких залежей нефти и газа, содержащих неуглеводородные компоненты, представляет собой одно из актуальных научно-практических направлений разработки месторождений углеводородов. При этом характерной особенностью разработки низкопроницаемых коллекторов являются значительные депрессии давления в призабойных зонах пласта, что затрудняет использование известных подходов [1, 2]. Поэтому требуется интенсификация экспериментальных и теоретических исследований в целях обоснования повышения уровня добычи ТРИЗ углеводородов. В этой связи для более полного теоретического описания движения флюида в пористой среде, в том числе для изучения фильтрации в более широком диапазоне изменения давления (от пластового давления, при котором флюид находится в газовой фазе, затем снижения давления до давления начала конденсации и входа в двухфазную область, а далее – снижения до давления максимальной конденсации и ниже) требуется ставить и проводить вычислительный эксперимент в указанных диапазонах изменения давления. Эти теоретические исследования, причём с учётом комплексирования нелинейности и неизотермичности фильтрационных процессов, важны (актуальны) в задачах выпадения конденсата в пласте, его накоплении и дальнейшем частичном выносе из призабойной зоны и влиянии этих процессов на параметры пласта. Разработанная математическая модель массообмена и фильтрации и её численная реализация позволяют более детально и адекватно отвечать на эти вопросы. В статье определяется степень влияния процессов нелинейности и неизотермичности на газоконденсатные характеристики (ГКХ) флюида в пористой среде. При этом в настоящее время практически отсутствуют результаты лабораторных экспериментов с указанным комбинированием термодинамических процессов. Поэтому были проведены вычислительные эксперименты по фильтрации с целью изучить поведение проб многокомпонентных пластовых газоконденсатных смесей на керновых моделях пласта (МП) действующих месторождений Восточной Сибири.

Список литературы:

1. Брусиловский А.И. Фазовые превращения при разработке месторождений нефти и газа. – М.: Грааль, 2002. – 575 с.
2. Григорьев Б.А., Герасимов А.А., Александров И.С. Теплофизические свойства углеводородов нефти, газовых конденсатов, природного и сопутствующих газов: в 2 т.//Под общ. ред. Б.А. Григорьева. – М.: Издательский дом МЭИ, 2019. – Т. 1. – 735 с. – Т. 2. – 484 с.
3. Определение термобарических условий проведения фильтрационных экспериментов на моделях пластовых систем (керн и флюиды) ботуобинского, хамакинского и талахского горизонтов Чаяндинского нефтегазоконденсатного месторождения/Б.А. Григорьев, Е.Б. Григорьев, В.Н. Сокотущенко, А.В. Богданов//Научно-технический сборник «Вести газовой науки». – 2021. – № 2 (47). – С. 191–202.
4. Рыжов А.Е. Особенности строения пустотного пространства пород-коллекторов ботуобинского горизонта Чаяндинского месторождения//Геология нефти и газа. – 2011. – № 4. – С. 49–55.
5. Рыжов А.Е. Типы и свойства терригенных коллекторов венда Чаяндинского месторождения//Научно-технический сборник «Вести газовой науки». – 2013. – № 1 (12). – С. 145–160.
6. Отчёт по результатам геолого-технологического сопровождения вскрытия и испытания пластов на скважине № 321-75 Чаяндинского НГКМ. – Тюмень: Газпром георесурс, 2015. – 247 с.
7. Истомин В.А., Якушев В.С. Газовые гидраты в природных условиях. – М.: Недра, 1992. – 236 с.
8. Истомин В.А., Федулов Д.М. Термодинамика призабойной зоны пласта с учетом минерализации остаточной воды в коллекторе и возможности гидратообразования//НТС «Вести газовой науки». – 2013. – № 4 (15): Проблемы эксплуатации газовых, газоконденсатных и нефтегазоконденсатных месторождений. – С. 6–14.
9. О возможной гидратонасыщенности пористых сред низкотемпературных газовых залежей/В.А. Истомин, Д.В. Изюмченко, В.И. Лапшин [и др.]//Эффективность освоения запасов углеводородов. Науч.-техн. сб. в 4 ч. – 2010. – Ч. 2: Разработка и эксплуатация месторождений. Комплексные исследования нефтегазоконденсатных пластовых систем. – С. 32–45.
10. Р Газпром 086-2010. Инструкция по комплексным исследованиям газовых и газоконденсатных скважин: в 2 ч./Разраб. ООО «Газпром ВНИИГАЗ». – М.: Газпром ЭКСПО, 2011. – Ч. 2. – 319 с.
11. Горбунов В.В., Перфилов В.А. Мембранное выделение гелия из природного газа//Инженерный вестник Дона. – 2021. – № 7 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://cyber-leninka.ru/article/n/membrannoe-vydelenie-geliya-iz-prirodnogo-gaza/viewer