Способ добычи водорастворимых газов

Способ добычи водорастворимых газов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области газодэбывающей пром-ти и позволяет повысить эффективность способа за счет возможности поддержания пластового давления пои одновременном сохранении экологического равновесия. В скважину, пробуренную на глубину залегания продуктивного пласта, закачивают газ, В качестве последнего используют химически инертный газ по отношению к добываемому газу под давлением , которое не ниже пластового. Закачку газа производят до проникновения его в пласт. При этом осуществляются выделение добываемого газа из пластовой жидкости и растворение газа, химически инертного по отношению к добываемому. Извлечение последнего производят из раствора газов , поступающих из скважины на поверхности в сепараторе. 1 ил. .а™. -ч

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECflYS JlHH (l 9) ((11 (gl)g Е 21 В 43/00

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРУУИД 1

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСИОМ,Ф СВМДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMNTFT

1 (21) 4773155/03 (22) 22.12.89 (46) 07.08.92 ° Бюл. 1М" 29 (71) Всесоюзный нефтяной научно-исследовательский геологоразведочный институт (72) Д,B.Tèõîìîëoâ, M.A.Òèõîìîëîâà и Н.А.Зубарев (56) Thapa G.S., Small scale natural gas development in Kathmondu .valley — Natur. Fesour.Torum, 1984, ч,3, р.375-377.

Hummershaimb Е.с. Kuuskrea U,N.

The economic potential of reinjection ю о geopressured aquifers

J.Petrol echnol. 1984, 36, v.8, р. 1164-1170.

Киреев В.R, Курс физической химии; М,, ГХН, 1956, с.162-165.

Клементьев П,П., Пыхачев Г.Б.

Динамика подземных вод.- М.: Гос, научно-техн.изд,лит. по горному делу, 1963, с.256-258, Изобретение относится к газодобывающей промышленности и может быть использовано при разработке место" рождений растворимых газов. .Известен способ разработки место" рождений водорастворимых газов, в котором бурят эксплуатационную скважину, производят установку обсадной колонны, Фильтров, оборудуют скважину погружными насосами, на поверхности устанавливают сепаратор, ререр"

2 (54) СПОСОБ ДОБЫЧИ ВОЛОРАСТВОРИМЫХ

ГАЗОВ (57) Изобретение относится к области газодобывающей пром--ти "и позволяет повысить эффективность способа за счет возможности поддержания пластового давления при одновременном со" хранении экологического равновесия.

В скважину, пробуренную на глубину залегания продуктивного пласта, закачивают газ. В качестве последнего используют химически инертный газ по отношению к добываемому газу под давлением, которое не ниже пластового.

Закачку газа производят до проникновения его в пласт. При этом осуществляются вьделеийе добйваемого.газа из пластовой жидкости и растворение газа, химически инертного по отношению к добываемому. Извлечение последнего производят из раствора га-: зов, поступающих из скважины на поверхности в сепараторе. 1 ил.

Ос вуар для храйения добытого газа, производят отбор пластовой жидкости из пласта, выделение растворенной газовои компоненты на поверхности, а дегазированную жидкость сливают в естественные водоемы.

Однако реализация данного способа приводит к экологическому ухудшению состояния окружающей среды в связи с проникновейием,дегазированных мине1 752 >36

f5

50 рализованных вод в грунтовые или естественные водоемы, происходит высаливание почв и их возможное загрязнение токсическими компонентами (в случае наличия таковых в пластовых водах), Кроме того," при разработке месторождений водорастворимых газов этим способом вследствие отбора пластовой жидкости из пласта происходит уменьшение энергии пласта.

Известен способ добычи водорастворимых газов, который заключается в том, что бурят одну эксплуатацион" ную скважину на глубину залегания продуктивного горизонта и две нагнетательные на меньшую глубину до коллектора, имеющего хорошие фильтрационно-емкостные характеристики, производят установку обсадных колонн, установку фильтров или перфорацию колойн, пакеров, насосов, на поверхности -" дегазирующего оборудования, резервуара для хранения газа. 0существляют отбор пластовой жидкости из эксплуатационной скважины, выделение растворенной газовой компоненты в дегазирующем оборудовании, после чего производят закачку дегазированной пластовой жидкости через нагнетательные скважины в коллектор с хорошими фильтра ционно-емкостными свойствами.

Однако реализация данного способа приводит к потерям пластового давления в разрабатываемом пласте из-за отбора пластовой жидкости. В связи с этим возможны необратимые деформации коллектора — уменьшение ripoизводительности скважины, известны случаи опускания уровня земной поверхности, Кроме того, при захоронении дегаэированной пластовой жидкости в вышелажащие горизонты вероятно ее проникновение в коммуникационные, водозаборы. Осуществление этого способа возможно только при условии существования в районе разработки коллекторов с хорошими фильтрационными свойствами с полным отсутс1 йием гидродинамической связи с горизонтами, используемыми для водо: " снабжения.

Цель. изобретения - повышение эффективности способа за счет воэможности поддержания пластового давления при одновременном сохранении экологического равновесия. !

Поставленная цель достигается тем, что в скважину эакачивают газ, химически инертный по отношению к добываемому газу, под давлением не ни>не пластового до его проникновения в пласт, а извлечение добываемого газа" п >оизводят из раствора газов, поступающих из скважины.

Известно, что при растворении смеси газа, растворимость каждого из них определяется erq парциальным давлением и обычно равна растворимости этого газа в чистом состоянии при давлении, равном его парциальному давлению в смеси. Качественно закачка и проникновение в пласт газа иной химической природы, чем добываемый, повлечет за собой выделение добываемого газа из пластовой жидкости и растворение иного газа - химически инертного по отношению к добываемому.

При этом производительность скважины определяется глубиной вытеснения пла" стового флюида и интенсивностью процесса массопереноса в пласте. Такой способ разработки позволяет производить добычу растворенного газа без отбора из пласта пластовой жидкости и таким образом максимально сохранить в пласте природное пластовое давление и избежать решения вопроса о месте захоронения отработанной пластовой жидкости. Для проведения приближенной количественной оценки притока растворенной газовой компоненты при диффузионном способе массопереноса в цилиндрическую горную выработку, используем известную аналогию выражений первого закона Фика и Дарси.

Применив для случая диффузионного массопереноса растворенной компоненты построения, аналогичные построениям решения задачи Дюпюи, а также учтя коэффициент пористости порового пространства - в коэффициейте диффузии, получим аналитическое интегральное выражение, связывающее дебит полезной газовой компоненты из скваI жины с начальной концентрацией этой компоненты в пластовой воде, характеристиками пласта и заданными технологическими параметрами добычи:

НИЩ. (С, -С ) ) Rz

1n—

R(где R — радиус проникновения инерт:.Ййй ы..

175 жЙМ;.,: .. ного газа — радиус вытесне-"

I ния пластовой жидкости (от оси выработки), R — радиус влияния - расстояние j

2 от оси выработки до внешнего контура, где концентрация полезной газовой комйоненты в пластовой жидкости равна ее первоначальной кон. центрации (до начала разработ ки, l

"..1

D — коэффициент диффузии в Аористой среде, — дебит добываемой компоненты из скважины, M — мощность пласта, С вЂ” начальная концентрация полезной компоненты,"

С - концентрация этой компоненты в инертном газе (на, устье скважины), коэффициент пористости.

Поскольку строгого аналитического выражения для расчета R< не существует, допустим правомерность исполь- зования гидродинамической аналогии и в этом случае, Учитывая, что радиус проникновения >) радиуса скважины получим:

R =- К + 575 С MD = 100,1 м

Л.ОМ (С 2- С1 ) 2 3

1ВИ, Формула изобретения

Способ добычи водорастворимых гаЗ0 зов, включающий бурение эксплуатационной скважины на глубину залегания продуктивного пласта, производство обсадных работ, установку Фильтров или перфорацию с последующим

З подъемом смеси добываемого продукта и его сепарацией на поверхности, о т л и ч а ю щ и и с,я тем, что, с целью повышения эффективности способа за счет возможности поддержания

40 пластового давления при одновременном сохранении экологического равновесия, в скважину закачивают газ, химически инертный по отношению к добываемому газу, под давлением не

45 ниже пластового до его проникновения в пласт, а извлечение добываемого газа производят из раствора газов, поступающих из скважины.

В = R(+ 575 6C MD „(2)

Способ осуществляется следующим образом (фи г . 1) .

Скважина пробурена на глубину

3500 м, В интервале 3300-3430 м вскрыт водоносный коллектор„ насыщенный растворенным СН (газовый фактор.

3м /y ). Установлено пластовое давление, равное 30 ИПа„ коэффициент пористости коллектора 0,4 эффективная мощность коллектора 1 0 м, в качестве инертного газа по отношению к СН. предложен азот. Коэффициент диффузии D = 1,44.10 м/с.

После проведения обсадных работ, цементации затрубного пространства

2936 и перфорации колонны в интервале коллектора, произведена установка глухого пакера на глубине 3450 м, установка резинового пакера 2 на трубках 1 на глубине 3290 м. Резиновый пакер оборудован клапаном 4, связывающим под пакерное и межтрубное пространства.

На поверхности установлены сепаратор

3 для разделения газовой смеси, емкость 6 для хранения добытого газа и насос 5 для нагнетания инертного газа. Баланс скорости прокачки инертного газа рассчитывался таким обра11 зом, чтобы концентрация полезной компоненты на устье скважины составляла не менее ее половины от начальной концентрации. Открытие клапана 4 произвели после образования зоны проникновения азота, равной 100 м. Рас- . четный приток растворенного газа из скважины составляет 23,5 и /сут, 9

1У5г936

Составитель,Ц.Тихомолов

Техред М,Моргеитал Корректор Л.Ливринц 1

Редактор Н.Яцола

Заказ 27 6 Тираж Подписное

BH Ù

К Я Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæroðîä, ул . Гагарина 101 агарина,1