Удосконалення технології підвищення газовилучення з родовищ із низькопроникними теригенними колекторами

Abstract

Дисертація присвячена удосконаленню технології підвищення газовилучення та поточних відборів з родовищ із низькопроникними теригенними колекторами. У роботі експериментально встановлено вплив температури, тиску і проникності піщаних колекторів на величину питомого об’єму адсорбованого газу та отримано відповідну емпіричну залежність. Експериментально визначено відносну адсорбційну здатність метану, азоту та діоксиду вуглецю на поверхні ущільнених пісковиків та обгрунтовано напрямки підвищення коефіцієнта газовилучення за рахунок інтенсифікації видобутку адсорбованого газу шляхом запомповування невуглеводневих заміщувальних агентів. Досліджено вплив тиску та методу запомповування невуглеводневих заміщувальних агентів на коефіцієнт кінцевого газовилучення. За результатами комп’ютерного гідродинамічного моделювання у програмному середовищі Eclipse 300 оцінено оптимальні параметри профілів свердловин і тріщин гідравлічного розриву пласта за технологічними та економічними критеріями. Експериментально встановлено вплив адсорбційно-десорбційних процесів на характер кривої зведеного пластового тиску від накопиченого видобутку газу. Уточнено рівняння матеріального балансу при газовому режимі розробки шляхом урахування адсорбційно-десорбційних процесів. На основі отриманих рівнянь уточнено відповідні методики прогнозування технологічних показників розробки газових родовищ з низькопроникними колекторами вертикальними та горизонтальними свердловинами. Узагальнено отримані результати та наведено рекомендації щодо практичного використання та подальшого промислового впровадження розроблених техніко-технологічних рішень.

Диссертация посвящена совершенствованию технологии увеличения газоотдачи и текущих отборов из месторождений природных газов с низкопроницаемыми терригенными коллекторами. По результатам работы впервые экспериментально установлено влияние температуры, давления и проницаемости песчаных пород-коллекторов на способность адсорбировать метан. Получена аналитическая зависимость, которая позволяет оценить количество адсорбированного газа в зависимости от проницаемости коллектора, давления и температуры. Экспериментально определено относительную адсорбционную способность метана, азота и диоксида углерода на поверхности уплотненных песчаников и обоснованы направления повышения коэффициента газоотдачи за счет интенсификации добычи адсорбированного газа путем нагнетания неуглеводородных заместительной агентов. Исследовано влияние давления и метода нагнетания неуглеводородных заместительных агентов на коэффициент конечной газоотдачи месторождений природных газов с низкопористых низкопроницаемых коллекторами и обоснованно физический смысл процессов, которые при этом проходят. По результатам компьютерного гидродинамического моделирования проведена оценка оптимальных параметров стволов скважин и трещин гидравлического разрыва пласта исходя из их технико-технологической и экономической оптимизации с использованием генетических алгоритмов. Оценено значение чистого дисконтированного денежного дохода в зависимости от параметров скважины, трещин гидравлического разрыва пласта и проницаемости коллектора. Обоснованы рекомендации по бурению горизонтальных скважин в низкопроницаемых коллекторах и проведения в них гидравлического разрыва пласта. После анализа промышленных данных и результатов собственных лабораторных исследований обоснована целесообразность учета адсорбционно-десорбцийних процессов при разработке месторождений природных газов с низкопористыми низкопроницаемыми коллекторами. Экспериментально установлено влияние адсорбционно-десорбцийних процессов на характер кривой сводного пластового давления от накопленной добычи газа. Уточнено уравнение материального баланса для газового месторождения при газовом режиме разработки путем учета адсорбционно-десорбцийних процессов при разработке вертикальными и горизонтальными скважинами на истощение и при нагнетании неуглеводородных заместительной агентов по обоснованным технологиям. На основе полученных уравнений уточнены соответствующие методики прогнозирования технологических показателей разработки. Разработаны уравнения и методики апробированы для условий гипотетического газового месторождения. Проведено сравнение полученных результатов с мировым опытом и сделаны соответствующие выводы. Приведены обобщения и рекомендации по практическому использования и промышленному внедрению предлагаемых технико-технологических решений.

The thesis is devoted to improving the enhanced gas recovery technology and current gas production from the fields with low-permeable terrigenous reservoirs. The paper experimentally established the effect of temperature, pressure and permeability of sand reservoirs on the value of specific volume of adsorbed gas and appropriate empirical relationship was obtained. The relative adsorption of methane, nitrogen and carbon dioxide on the surface of sand packed model was experimentally determined and the directions for enhanced gas recovery factor by gas desorption intensification using non-hydrocarbon displacement agents injection were grounded. The influence of pressure and method of non-hydrocarbon displacement agents injection on ultimate gas recovery factor was determined. As a result of hydrodynamic computer simulation using Eclipse 300 software the optimal parameters of wells profiles and hydraulic fractures were evaluated based on technological and economic criteria. The impact of adsorption-desorption processes on the dynamics of the curve of reduced reservoir pressure from cumulative gas production was experimentally established. The material balance equation under gas drive was specified by taking into account adsorption-desorption processes. On the basis of these equations the calculation methods were specified for predicting the technological parameters of the natural gas fields with low-permeable reservoirs development by vertical and horizontal wells. Obtained results were summarized and recommendations for practical implementation and commercialization of elaborated technical and technological solutions were suggested.