Свободный газ

Попутный газ

Добыча газа

Природный газ может добываться вместе с нефтью (попутный газ) или в чистом виде из чисто газовых залежей (свободный газ).

Обычно при эксплуатации нефтяных месторождений вместе с нефтью добывается значительное количество газа. Даже если свободный газ в начальный период отсутствует и весь газ находится в растворенном состоянии в нефти, впоследствии в связи со снижением пластового давления может образоваться газовая шапка (см. фиг. 5-26). На поверхности избыточное количество газа отделяется от нефти в сепараторе и затем перерабатывается для извлечения естественных бензиновых фракций или получения газопродуктов (пропан, бутан, пентан) в сжиженном виде (так называемый «сжиженный нефтяной газ»). После очистки (осушения) оставшийся попутный газ смешивается с обычным сухим газом чисто газовых залежей и в таком виде поступает в газопроводы.

Попутный газ выполняет две крайне важные функции в пласте: 1) он является одним из источников пластовой энергии, способствуя продвижению нефти к забоям скважин и иногда даже на поверхность; 2) будучи растворенным в нефти, он понижает ее вязкость, делает более подвижной и, следовательно, легче извлекаемой.

Часто добываемый вместе с нефтью попутный газ используется в качестве топлива на промыслах. На тех месторождениях, где добывается большое количество попутного газа, строятся газобензиновые заводы, перерабатывающие этот газ и производящие бензин и другие жидкие углеводороды. Если осушенный попутный газ не находит сбыта, а количество его превышает нужды промысла, то он обычно выпускается в воздух или сжигается в факелах. На промысле газ используется также в качестве топлива для паровых и газовых двигателей, обслуживающих глубиннонасосные скважины, для обогрева и освещения. Наибольшее применение избыточный газ находит на истощенных месторождениях, где он закачивается обратно в пласт для поддержания пластового давления и повышения нефтеотдачи.

Большая часть газа, используемого в промышленности и транспорти­руемого по газопроводам, добывается из чисто газовых месторождении и залежей. Обычно этот газ сухой, его перекачивают из скважин непосредственно в газопроводы. Когда пластовое давление в газовой залежи снизится настолько, что скважины не смогут подавать газ в газопроводы из-за того, что в них более высокое давление, газ из скважин предварительно сжимается в компрессорных установках до тех пор, пока его давление не превысит давление в трубопроводе.

Коэффициент газоотдачи продуктивных пластов по отношению к геологическим запасам обычно значительно выше, чем коэффициент нефтеотдачи, причем этот газ на промыслах никогда не сжигается в факелах и не выпускается в воздух.

В газоконденсатных залежах наиболее тяжелые углеводороды в пластовых условиях растворены в газовой фазе (см. фиг. 10-4, В). В случае снижения давления, но не температуры, из газовой фазы эти углеводороды выделяются в виде жидкости. Для того чтобы обеспечить максимальное извлечение пластовых флюидов из газоконденсатных залежей, необходимо

Фиг. 10-24. Две карты расположения нефтяных (А) и газовых (Б) залежей на одной и той же площади в районе свода Сабин, центральная часть Лупзпаны и смежные территории штатов Арканзас и Техас.

поддерживать пластовое давление на уровне, превышающем давление кон­денсации. Выпавший в залежи конденсат адсорбируется на поверхности песчинок и становится практически неизвлекаемым. Поэтому газоконденсатные залежи эксплуатируются при высоких пластовых давлениях, обеспечивающих газообразное состояние пластовых флюидов. Конденсат выпадает из газа уже за пределами залежи в связи со снижением давления. Если основной целью является добыча именно конденсата, то осушенный газ вновь сжимается в компрессорах и закачивается под давлением обратно в залежь, что поддерживает пластовое давление и препятствует выпадению конденсата в пласте. Этот процесс называется сайклингом или рециркуляцией и обеспечивает наиболее высокий коэффициент извлечения жидких углеводородов из газоконденсатных залежей.

Многие районы характеризуются преобладанием какого-либо одного вида залежей - чисто газовых или чисто нефтяных. В некоторых месторождениях неглубоко залегающие горизонты являются газоносными, ниже располагаются нефтяные залежи, насыщенные растворенным газом, а самые глубокие горизонты содержат газоконденсатные залежи. В то же время наблюдаются случаи, когда одни и те же породы содержат газовую залежь и в непосредственной близости - чисто нефтяную залежь. На фиг. 10-24 показано распространение нефтяных и газовых залежей, типичное для многих нефтегазоносных районов.

Может быть предложено несколько возможных объяснений таких особенностей распространения нефтяных и газовых залежей: 1) ловушки образуются в различное время даже в одной и той же провинции, нефть и газ мигрируют в различных соотношениях в разное время, в связи с чем одни ловушки заполняются преимущественно газом, другие - преимущественно нефтью; 2) особенности образования углеводородов могли быть такими, что в одних отложениях или участках возникали главным образом газ и углеводороды с низкой точкой кипения (низким давлением насыщения), а в других - в основном нефть; 3) гидродинамические условия в прошлом могли привести к удалению нефти из ловушки и заполнению ее чистым газом; 4) могло происходить избирательное улавливание нефти или газа (см. стр. 525-526); 5) коллектор, в который попадает смесь мигрирующих нефти и газа, может содержать олеофильные частички; нефть в таком коллекторе задержится, а газ будет мигрировать дальше.