Требования к скважине при исследовании на газоконденсатность

Дебит (МДД). Депрессия на пласт при газоконденсатных исследованиях. Требования к сепарационному оборудованию.

Классификация газоконденсатных скважин. Минимально допустимый

Все газоконденсатные скважины можно разделить на две большие группы:

1. Высокодебитные газоконденсатные скважины. Такие скважины эксплуатируются и исследуются с большими дебитами при которых с забоя выносится вся жидкость в поверхностный сепаратор. Выполняется условие (Q_НКТ)V_НКТ > (Q_МДД)V_МДД. При этом депрессия на пласт не превышает 15 % от пластового давления (^Р = (Рпл – Рзаб) < 0,15 Рпл). Скважины работают устойчиво, без пульсаций давления и дебита на устье. При выбранных Q не происходит гидратообразования, отложения парафинов в НКТ, перфорационных отверстиях и призабойной зоне скважин.

2. Низкодебитные скважины. Такие скважины работают при больших депрессиях на пласт (^Р = (Рпл – Рзаб) > 0,15 Рпл). Для них характерны пульсации давлений и дебитов на устье, на забое скважин непрерывно находится жидкость, которая не выносится на поверхность полностью даже при минимальном давлении на устье скважины.

Минимально-допустимый дебит (МДД) газоконденсатной скважины – это такой дебит, при котором весь конденсат выносится с забоя скважины на поверхность. Величина минимально-допустимого дебита для конкретной газоконденсатной скважины может быть определёна по нескольким параметрам:

- по скорости газа на забое скважины (в башмаке НКТ), V_НКТ > 4 м/с;

- по отсутствию столба конденсата в затрубном пространстве не запакерованной скважины;

- по прекращению пульсаций устьевых и забойных давлений, что соответствует Q_МДД, при котором происходит непрерывный вынос конденсата с забоя.

Депрессия на пласт при газоконденсатных исследованиях. В качестве допустимой депрессии на пласт при исследование газоконденсатной скважины принимается величина DРдоп = 15 – 20 % от пластового давления. Это граничное условие принято исходя из опыта исследований и эксплуатации подавляющего большинства газоконденсатных скважин, как правило высокодебитных. При этом весь конденсат выносится на поверхность, не выпадает в призабойной зоне пласта и на забое скважины.

Необходимо отметить, что для низкодебитных скважин характерна ситуация когда DРдоп < DРреж.

Скважина, перед проведением исследования, должна эксплуатироваться с минимально допустимым дебитом (Q_мдд) при котором обеспечивается полный вынос конденсата с забоя и из ствола скважины на поверхность в исследовательскую аппаратуру. Скважину необходимо эксплуатировать по фонтанным трубам т.к. при этом меньше МДД и ниже величина допустимой депрессии на пласт. Фонтанные трубы должны быть спущены до подошвы исследуемого объекта.

Необходимым условием для выноса жидкости и твёрдых примесей с забоя скважины является скорость потока, определяемая по формуле:

V > 0,052 ^. 10^-3 Q z T/ d² P > 4 м/с, (8.1)

где Q – дебит газа (газоконденсатной смеси), тыс.м3/сут; z – коэффициент сверхсжимаемости газа при Т и Р; T – температура газа в рассматриваемом сечении, ⁰ К; P – давление газа в рассматриваемом сечении, МПа; d – диаметр сечения, м.

Перед началом исследования скважина должна работать до полной стабилизации режима при депрессии на пласт, не превышающей 15% от начального пластового давления. Исследования скважины на режимах следует проводить, по возможности, при минимальной величине депрессии на пласт.

При исследовании скважин с высоким содержанием С₊₅ (Q_нк > 500×10^-3 кг/м3), работающие при депрессиях на пласт больших 15% от пластового давления, необходимо, чтобы они эксплуатировались с постоянным дебитом не менее 30 дней. Это требование связано с процессом выпадения, накопления и частичного выноса конденсата в призабойной зоне в результате образования депрессионной воронки и незначительного снижения пластовой температуры в этой зоне.

8.4. Технология проведения исследования скважин на газоконденсатность при одноступенчатой сепарации газа.

При проведении газоконденсатных исследований на скважине монтируется сепарационная установка, удовлетворяющая требованиям Росгортехнадзора.

1. Газ из скважины, через штуцерную колодку, поступает в сепаратор, в котором происходит разделение жидкой и паровой фаз. Расход сырого нестабильного конденсата (Q_нк) определяется по уровнемерному стеклу. Расход выветренного при атмосферных условиях условно стабильного конденсата (Q_ск ) определяется по замерной ёмкости. Плотность условно стабильного конденсата определяется по пробе, отобранной из замерной ёмкости, после процесса дегазации (12-24 часа). Расход газа сепарации (Q_гс ) на режиме исследования измеряется с помощью ДИКТа.

2. Исследования эксплуатационных скважин производятся на 2-3 режимах, а разведочных – на 5-6 режимах. В ДИКТе устанавливается диафрагма с диаметром позволяющим получить в сепараторе давление Рсеп.= 6-7 Мпа. При необходимости установления в сепараторе определённой температуры газа Тсеп., на линии входа газа в сепаратор устанавливают штуцер необходимого диаметра.

3. Скважина запускается в работу с определённым дебитом и выдерживается до стабилизации всех параметров (Q_гс, Рсеп., Тсеп.) в течение 6-24 часов. После стабилизации режима работы скважины производится отбор проб газа и жидкости в пробоотборники высокого давления из сепаратора для последующих лабораторных исследований. На каждом режиме исследования так же отбираются 3-5 проб сырого нестабильного конденсата для определения коэффициента усадки (Кус). В течение всего режима производится непрерывная регистрация рабочих параметров.

4. Определяют конденсато-газовый фактор путём деления расхода нестабильного конденсата на расход газа сепарации.

5. На каждом режиме исследования и перед ними производится замер забойного давления и температуры газа с помощью глубинных проборов. Если по технологическим причинам применение глубинных проборов не возможно, параметры Рпл., Рзаб., Тзаб. Определяют расчётным путём по устьевым замерам.

6. Производят смену диаметра диафрагмы на ДИКТе, диаметр штуцера перед сепаратором таким образом, чтобы сохранить условия сепарации (Рсеп., Тсеп.). Повторяют все измерения при новом большем дебите. Дальнейшие режимы исследования скважины производятся с увеличением дебита от меньшего к большему.

8.5. Замер конденсатогазового фактора (КГФ). Отбор проб
газа и конденсата.

Расчёт конденсатогазового фактора производится путём деления расхода нестабильного конденсата на расход газа сепарации. Замеры конденсатогазового фактора и отбор проб газа и конденсата необходимо вести на всех режимах проводимого исследования скважины:

q _нк = Qн.к / Qгс, (8.2)

или

q _{ст. к} = Qст. к / Qгс, (8.3)

где q _нк и q _ст.к – выход нестабильного и стабильного конденсата соответственно, см3/м3; Qн.к – дебит нестабильного конденсата, м³/сут.; Qст.к – дебит стабильного конденсата, м³/сут.; Qгс - дебит отсепарированного газа, тыс.м³/сут.

Расход сырого нестабильного конденсата измеряется по уровнемерному стеклу сепаратора или счётчику расхода жидкости в установках Порта-Тест и др. Расход сырого нестабильного конденсата возможно так же рассчитать по скорости заполнения внутреннего объёма корпуса сепаратора между нижним и верхним контрольным уровнем.

При конденсатогазовом факторе более 300 см3/м3 расход условно стабильного конденсата измеряют по замерной атмосферной ёмкости. Замер уровня жидкости в предварительно тарированной замерной ёмкости производится металлическим метр-штоком или стеклянной трубкой. При использование стеклянного метр-штока можно отбить сразу два уровня: конденсата и воды.

При этом способе выход нестабильного конденсата (q _нк) рассчитывают по количеству стабильного конденсата и коэффициенту усадки:

Qн.к = Qст.к /Кус, (8.4)

Коэффициент усадки конденсата определяется при дегазации сырого конденсата непосредственно в сепараторе или при помощи отбора проб сырого конденсата из сепаратора с последующей его дегазацией в мерном цилиндре:

Кус = Vдк / Vк,(8.5)

где Vдк – объем дегазированного конденсата, см³; Vк – объем контейнера, см³.

Стабилизация пробы конденсата в мерном цилиндре должна происходить при температуре соответствующей температуре в замерной емкости. Тарировка контейнера и определения коэффициента усадки конденсата производится 2-5 раз, до сходимости результатов. При замере коэффициента усадки измеряется и относительная плотность дегазированного конденсата с помощью лабораторного ареометра в полевых условиях. В специализированных лабораториях плотность конденсата определяется с помощью пикнометра в соответствии с ГОСТ 3900-47. Замер плотности добытого стабильного конденсата производится на каждом режиме исследования скважины. При замере плотности конденсата регистрируется его температура с последующим проведением этого параметра к стандартным условиям (Т = 293 ⁰К, Р = 0,10 МПа). По результатам замеров строится график зависимости плотности конденсата от дебита отсепарированного газа r_к / Qгс.

По формуле Крега (или иначе) определяют молекулярную массу стабильного конденсата:

М _С+5 = 44,29 r_к / 1,03 - r_к, (8.6)