Cтраница 2
В общем случае при исследовании задач разработки газоконден-сатных месторождений в режиме истощения пластовой энергии, полного или частичного поддержания пластового давления необходимо рассматривать двухфазные фильтрационные течения. Это объясняется тем, что повсеместно или в отдельных зонах продуктивного пласта происходят ретроградные процессы. При этом учитывается, что исходная га-зоконденсатная система представлена N углеводородными и неуглеводородными компонентами. [16]
Ретроградные явления, происходящие в газоконденсатных пластах, приводят к закономерным изменениям и состава добываемого конденсата, что представляется одной из характерных особенностей газоконденсатных систем. Эти изменения обусловлены своеобразной природой обратной конденсации жидкой фазы, благодаря которой в начальную стадию ретроградных процессов из газовой фазы выделяются наиболее высококипящие компоненты углеводородов, в том числе фракции, выкипающие при температуре выше 300 С. Это обстоятельство приводит не только к обеднению, но и заметному облегчению пластовой газовой фазы, вызванную изменениями ее углеводородного состава. Поскольку ретроградные изменения приводят к первоочередному выделению из газовой фазы пласта наиболее высококипящих углеводородов, содержание их в добываемой системе непрерывно уменьшается, что приводит к соответственному снижению плотности конденсата, увеличению содержания бензина, уменьшению содержания дизельного топлива; почти полностью исчезают фракции, выкипающие при температуре выше 300 С. Все этой, разумеется, сопровождается непрерывным уменьшением выхода добываемой жидкой фазы, соответствующим возрастанию ретроградных потерь конденсата. [17]
Учитывая, что в начальную стадию ретроградных изменений из состава пластового газа в первую очередь выпадают относительно более высококипящие компоненты, а в дальнейшем при снижении давления в жидкую фазу постепенно переходят и менее тяжелые относительно низкокипящие фракции, состав и качества нефтей нефтяных оторочек конденсатного генезиса в существенной степени зависят от диапазона ретроградных изменений. При малых диапазонах ретроградных изменений размеры оторочек должны быть малы, а нефть будет более тяжелая. При более существенных глубоких ретроградных процессах, обусловливающих достаточную полноту перехода потенциальных запасов конденсата из газовой фазы в жидкую, оторочка нефти должна иметь большие размеры, а нефть должна быть легкой, конденсатного типа. Таким образом, на примере нефтяных оторочек ретроградного генезиса устанавливается генетическая связь между физико-химическими свойствами нефтей, конденсатов и величинами их потенциальных запасов. [18]
Однако согласно данной гипотезе ретроградные явления должны наблюдаться также в чистых веществах, что противоречит действительности. Следовательно, только взаимодействием одних сил взаимного притяжения и отталкивания молекул невозможно объяснить сущность ретроградных явлений. Эти силы участвуют в сложных, не нашедших пока полного объяснения, ретроградных процессах наряду с другими факторами. [19]
![]() |
Фазовая диаграмма вблизи критической точки. 1 - кривая точек парообразования. 2 - кривая точек конденсации. [20] |
На рис. IV.7 нанесены дополнительные кривые, характеризующие количество ( в процентах) углеводородов в системе, находящихся в жидком состоянии при различных давлениях и температурах. По изотерме ( допустим, AM) от давления начала конденсации до области более высоких давлений можно проследить за характером ретроградного процесса. [21]
Особенно характерны зависимость / С от давления в области между двумя значениями единицы и положение этой области, что зависит в значительной мере от других компонентов системы. Необходимо отметить, что увеличение равновесных соотношений после прохождения минимального давления означает тенденцию компонента к вторичному вступлению в газовую фазу, но не в жидкую. Это явление представляет собой ретроградное испарение. Быстрая реакция ретроградных процессов на состав системы выражается здесь в соответствующей чувствительности равновесных соотношений к составу при высоких давлениях или вблизи критического состояния. [22]
Аналогично проводится опыт при другом давлении в сепараторе. Для одной и той же температуры измерения проводят при шести-семи значениях давления и по полученным данным строится изотерма конденсации в координатах количество сырого и стабильного конденсата в см3, приходящегося на 1 м3 пропущенного через сепаратор газа, - давление. Изотермы конденсации имеют вид, приведенный на рис. IV. Форма их обусловливается спецификой течения ретроградных процессов конденсации и испарения. [23]
Однако во время процесса перехода система между этими точками парообразования находится в двухфазной области. Происходит развитие газовой фазы, затем ее усадка и конечное исчезновение, в то время как объем или температура продолжают монотонно изменяться. При более низких температурах и давлениях нормальное поведение жидких систем состоит в том, что изобарный рост температуры приводит к длительному испарению жидкой фазы. Аналогичное испарение возникает на первых стадиях увеличения температуры выше низкотемпературной точки парообразования в ретроградном процессе испарения. Более поздние стадии создают конденсацию газовой фазы и ее конечное исчезновение по мере дальнейшего роста температуры до высокотемпературной точки парообразования. Это последнее явление и называется ретроградным. По характеру граничных кривых вблизи критического состояния можно показать, что ретроградное изменение возникает при соответствующих условиях у всех фактически многокомпонентных углеводородных смесей. Ретроградные явления имеют большое значение при разработке конденсатных или дестиллатных месторождений. [24]
Однако во время процесса перехода система между этимкг точками парообразования находится в двухфазной области. Происходит развитие газовой фазы, затем ее усадка и конечное исчезновение, в то время как объем или температура продолжают монотонно изменяться. При более низких температурах и давлениях нормальное поведение жидких систем состоит в том, что изобарный рост температуры приводит к длительному испарению жидкой фазы. Аналогичное испарение возникает на первых стадиях увеличения температуры выше низкотемпературной точки парообразования в ретроградном процессе испарения. Более поздние стадии создают конденсацию газовой фазы и ее конечное исчезновение по мере дальнейшего роста температуры до высокотемпературной точки парообразования. Это последнее явление и называется ретроградным. По характеру граничных кривых вблизи критического состояния можно показать, что ретроградное изменение возникает при соответствующих условиях у всех фактически многокомпонентных углеводородных смесей. Ретроградные явления имеют большое значение при разработке конденсатных или дестиллатных месторождений. [25]
![]() |
Фазовая диаграмма вблизи критической точки. [26] |
Ретроградные процессы испарения и конденсации сопровождаются непрерывным изменением состава и объемного соотношения жидкой и паровой фаз. На рис. 59 нанесены дополнительные кривые, характеризующие количество жидкой фазы в системе при различных давлениях и температурах. При прохождении по изотерме ( допустим, AM) от точки конденсации до точки парообразования можно проследить ретроградный процесс. При давлении, соответствующем точке О, молекулы приблизятся друг к другу достаточно, чтобы силы притяжения начали действовать между тяжелыми молекулами; образуется жидкая фаза, состоящая в основном из тяжелых углеводородов. Этот процесс будет происходить до давления рк, при котором притяжение между легкими молекулами, оставшимися в газе, до этого слабое станет более эффективным из-за большой близости молекул. С этого момента молекулы тяжелых углеводородов начинают вновь втягиваться в паровую фазу. При давлении рк выделяется максимальное количество жидкой фазы и называется оно давлением максимальной конденсации. [27]
При этом процессе имеются системы добывающих и нагнетательных скважин. Из добывающих скважин извлекается жирный газ. Через нагнетательные скважины в пласт закачивается сухой газ. При этом преследуется следующее. В результате ретроградные процессы не происходят до тех пор, пока поддерживается пластовое давление. Во-вторых, сухой газ вытесняет к скважинам жирный газ. Данный положительный фактор превращается затем в свою противоположность. Сухой газ по наиболее дренируемым участкам и про-пласткам избирательно прорывается к добывающим скважинам. Наступает момент, когда рециркуляция газа становится нерентабельной. Тогда разработка газоконденсатного месторождения продолжается на режиме истощения пластовой энергии. [28]
При этом процессе имеются системы эксплуатационных и нагнетательных скважин. Из эксплуатационных скважин добывается жирный газ. Через нагнетательные скважины в пласт закачивается сухой газ. При этом преследуются две цели. В результате ретроградные процессы не происходят до тех пор, пока поддерживается пластовое давление. Во-вторых, сухой газ вытесняет к скважинам жирный газ. Данный положительный фактор превращается затем в свою противоположность. Сухой газ по наиболее дренируемым участкам и пропласткам избирательно прорывается к эксплуатационным скважинам. Наступает момент, когда рециркуляция газа становится нерентабельной. Тогда разработка газо-конденсатного месторождения продолжается на режиме истощения пластовой энергии. [29]
При этом процессе имеются системы добывающих и нагнетательных скважин. Из добывающих скважин извлекается жирный газ. Через нагнетательные скважины в пласт закачивается сухой газ. При этом преследуется следующее. В результате ретроградные процессы не происходят до тех пор, пока поддерживается пластовое давление. Во-вторых, сухой газ вытесняет к скважинам жирный газ. Данный положительный фактор превращается затем в свою противоположность. Сухой газ по наиболее дренируемым участкам и пропла-сткам избирательно прорывается к добывающим скважинам. Наступает момент, когда рециркуляция газа становится нерентабельной. Тогда разработка газоконденсатного месторождения продолжается на режиме истощения пластовой энергии. [30]