Вплив циклічності нагнітання азоту з різним темпом у виснажений газовий поклад на кінцевий коефіцієнт газовилучення

Abstract

Обґрунтовано застосування невуглеводневих газів для витіснення залишкового природного газу з виснажених покладів. Для умов гіпотетичного газового покладу округлої форми виконано математичне моделювання процесу витіснення залишкового природного газу азотом в модулі композиційного моделювання GEM, який входить в ліцензовану комп’ютерну програму CMG. Досліджено вплив циклічності законтурного нагнітання азоту з різним темпом у виснажений газовий поклад на тривалість періоду дорозробки покладу і кінцевий коефіцієнт газовилучення за залишковим газом. Дослідження проведено для різної тривалості циклів нагнітання азоту у поклад (6, 12, 18, 24, 30 і 36 місяців) та різних співвідношень темпів нагнітання азоту і видобутку газу у пластових умовах 1:1; 1,5:1; 2:1. Під час нагнітання азоту у поклад видобувні свердловини зупиняли, а після припинення нагнітання азоту їх знову експлуатували до такого моменту часу, поки пластовий тиск не знизився до 0,1 Рпоч. Потім процес циклічного нагнітання азоту у пласт продовжували і до тих пір, поки азот не прорвався до видобувних свердловин і вміст його у видобувній продукції сягав 5 % об. Результати досліджень обробляли у вигляді графічних залежностей пластового тиску, дебіту газу та коефіцієнта газовилучення за залишковим газом на кінець циклу нагнітання азоту у поклад від кількості циклів нагнітання азоту. Аналіз результатів досліджень свідчить про значний вплив на коефіцієнт газовилучення за залишковим газом тривалості циклу нагнітання азоту у поклад і співвідношення темпів нагнітання азоту і видобутку газу, із збільшенням яких коефіцієнт газовилучення поступово зменшується. Згідно з результатами досліджень оптимальні параметри процесу нагнітання азоту у поклад слід вибирати, виходячи з технологічних результатів, а також з результатів техніко-економічних розрахунків.

Обосновано применение неуглеводородных газов с целью вытеснения остаточного газа из истощенных месторождений. Для условий гипотетической газовой залежи круговой формы проведено математическое моделирование процесса вытеснения остаточного газа азотом в модуле композиционного моделирования GEM, который входит в лицензированную компьютерную программу CMG. Исследовано влияние цикличности законтурного нагнетания азота с разным темпом в истощенную газовую залежь на продолжительность периода доразработки залежи и конечный коэффициент газоотдачи по остаточному газу. Исследование проведено для различной продолжительности циклов нагнетания азота в залежь (6, 12, 18, 24, 30 и 36 месяцев) и различных соотношений темпов нагнетания азота и добычи газа в пластовых условиях 1:1; 1,5:1; 2:1. При нагнетании азота в залежь добывающие скважины останавливали, а после прекращения нагнетания азота их продолжали эксплуатировать до снижения пластового давления до 0,1 Рпоч. Процесс циклического нагнетания азота в пласт продолжали до тех пор, пока азот не прорвался к добывающим скважинам и его объем в добывающей продукции достигал 5% об. Результаты исследований обрабатывали в виде графических зависимостей пластового давления, дебита газа и коэффициента газовоотдачи по остаточному газу на конец цикла нагнетания азота в залежь от количества циклов нагнетания азота. Анализ результатов исследований показал значительное влияние на коэффициент газовоотдачи по остаточному газу продолжительности цикла нагнетания азота в залежь и соотношения темпов нагнетания азота и добычи газа, с увеличением которых коэффициент газовоотдачи постепенно уменьшается. Согласно результатов исследований оптимальные параметры процесса нагнетания азота в залежь следует выбирать, исходя из технологических результатов и технико-экономических расчетов.

The application of non-hydrocarbon gases with the aim of displacing residual gas from depleted fields is substantiated. Mathematical modeling is carried out of the process of residual gas displacing with nitrogen in the GEM compositional simulating module under the conditions of a hypothetical gas reservoir of circular shape. The said module is a part of the licensed CMG computer program. The effect of the cyclical nature of the aquifer injection nitrogen into depleted gas reservoir at different rates till the final gas recovery coefficient for residual gas is developed. The study concerns different durations of nitrogen injection cycles into the reservoir (6, 12, 18, 24, 30, and 36 months) and various correlations of the rates of nitrogen injection and gas production in reservoir conditions of 1:1; 1.5:1; 2:1. During the nitrogen injection into the reservoir, the output wells stopped; whereas after surcease of the nitrogen injection, they were again exploited until the reservoir pressure reached to 0.1 Pprimary. Then the process of cyclic nitrogen injection into the layer continued, until nitrogen break through into the producing wells and its content in the produced products reached 5% vol. The research results were processed in the form of graphical dependencies of reservoir pressure, gas flow rate and gas recovery coefficient for residual gas at the end of the cycle of nitrogen injection into the reservoir as a function of the number of such cycles. The research results indicate a significant effect on the gas recovery coefficient for the residual gas of the duration of the cycle of nitrogen injection into the reservoir and the ratio of rates of nitrogen injection and gas production, with an increase in which the coefficient of gas output gradually decreases. According to the research results, the optimal parameters of the process of nitrogen injection into the reservoir should be chosen on the basis of technological results, as well as technical and economic calculations.