Обзор зарубежных исследований по проблеме обработки гди в коллекторах с летучей нефтью

Обзор зарубежных исследований по проблеме обработки гди в коллекторах с летучей нефтью

Рассмотрены научные труды зарубежных авторов, описывающие поведение летучей нефти в пластовых условиях. Приводится поведение данной системы при снижении давления ниже давления насыщения. Рассматривается два основных метода анализа ГДИС при таких условиях.

Авторы публикации

Рубрика

Нефтегазовое дело

Журнал

Журнал «Научный лидер» выпуск # 32 (77), август ‘22

Дата публицакии 07.08.2022

Поделиться

В зарубежной литературе существует понятие летучие нефти (volatile oil). Они занимают промежуточное положение между классической легкой нефтью и конденсатом. Летучие нефти характеризуются высокой усадкой жидкости (большим снижением объема) непосредственно ниже давления насыщения (Pb). Они содержат относительно мало молекул тяжелых углеводородов и больше молекул промежуточных по сравнению с традиционной нефтью [1]. В коллекторах, содержащих летучие нефти, снижение забойного давления (Pwf) ниже Pb пластового флюида вызывает растворенного в нефти газа и увеличение газонасыщенности вблизи ствола скважины. Выделившийся газ изначально неподвижен, но через короткий промежуток времени его насыщение увеличивается и он течет к скважине [2]. Выделение газа может создать три области с различной газонасыщенностью вблизи ствола скважины, как показано на рисунке 1. В областях 1 и 2 давление упало ниже Pb, и из нефтяной фазы выделяется газ. В области 1 газонасыщенность выше критической газонасыщенности и течет одновременно с нефтью к стволу скважины. Но в области 2 газонасыщенность ниже критической и она неподвижна. Область 3 с давлением выше Pb представляет собой однофазную нефтяную область. Области 1 и 2 в зарубежной литературе известны как «газовая банка» (gas bank). Протяженность этих областей зависит от пластового давления и состава пластовых флюидов [2]. Такое поведение аналогично газоконденсатным системам с текущим забойным давлением ниже давления точки росы. В газоконденсатных коллекторах также может существовать четвертая область вблизи ствола скважины, где низкое межфазное натяжение при высоких скоростях вызывает снижение газонасыщенности и увеличение относительной проницаемости по газу [3]. Более поздние исследования показали, что этот эффект наиболее выражен для газоконденсатных систем, чем для летучих нефтей [4]. Однако единого мнения о существовании этой области в коллекторах, содержащих летучую нефть, нет [2, 5].

Рисунок 1 – Газонасыщенность в коллекторе с летучей нефтью

 

Существование области двухфазного течения вблизи ствола скважины вызывает снижение подвижности газа/нефти, и поэтому кривая производной давления системы ведет себя как «составная» система. Первая область представляет собой измененную область с пониженной эффективной проницаемостью из-за двухфазного газонефтяного потока. Вторая область представляет собой нетронутую зону с исходной проницаемостью [5].

Результаты исследований испытаний летучей нефти с Pwf ниже Pb можно анализировать с помощью двух подходов. Первый метод, называемый радиально-составным, использует данные давления непосредственно для анализа ГДИС. Этот метод приблизительно вычисляет эффективную проницаемость, скин-фактор, радиус газового вала и расстояние до разлома/границы. Важным моментом при использовании этого метода является то, что продолжительность исследования должна быть достаточно большой, чтобы реакция давления вышла за пределы двухфазной области [6]. Если продолжительность испытания невелика, параметры резервуара не могут быть правильно оценены. Более того, в радиальных составных моделях для нефти и газа уравнения диффузии не являются линейными, и результаты не уникальны. Поэтому оценочные параметры менее надежны [7]. Во втором методе используется двухфазная методика псевдодавления. Двухфазный метод псевдодавления был впервые предложен Raghavan [8] для коллекторов, работающих с растворенным газом, подобно тому, который был предложен для потока реального газа Al-Hussainy [3]. Метод Raghavan был первоначально использовано Фетковичем [9] для определения продуктивности скважины, а позже оно было описано более подробно Рагхаваном [10]. При использовании подхода с псевдодавлением эффекты вблизи ствола скважины, вызванные двухфазным потоком, будут устранены. Таким образом, можно точно использовать обычные методы, разработанные для анализа гидродинамических испытаний однофазных нефтяных пластов.

Поведение потока и интерпретация результатов испытаний газоконденсатных систем с помощью вышеупомянутых методов широко обсуждались в литературе [4, 5, 7, 11]. Тем не менее, в ограниченном количестве публикаций рассматриваются резервуары летучих нефтей ниже давления насыщения [2, 12].

Список литературы

  1. Ahmed T. Reservoir engineering handbook, Amsterdam, 2010.
  2. Sharifi M, Ahmadi M. Two-phase flow in volatile oil reservoir using two-phase pseudo-pressure well test method. J Can Pet Technol, 2009.
  3. Al-Hussainy R, Ramey H Jr, Crawford P. The flow of real gases through porous media. J Pet Technol, 1966.
  4. Gringarten AC, Al-Lamki A, Daungkaew S, Mott R, Whittle TM. Well test analysis in gas-condensate reservoirs. In: SPE annual technical conference and exhibition held in Dallas. Society of Petroleum Engineers, Texas, 2000.
  5. Bozorgzadeh M, Gringarten AC. Condensate bank characterization from well test data and fluid PVT properties. SPE Reserv Eval Eng, 2006.
  6. Boe A, Skjaeveland SM, Whitson CH. Two-phase pressure test analysis. SPE Form Eval, 1989.
  7. Chopra AK, Carter RD. Proof of the two-phase steady-state theory for flow through porous media. SPE Form Eval, 1986.
  8. Raghavan R. Well test analysis: wells producing by solution gas drive. Soc Pet Eng J, 1976.
  9. Fetkovich M. The isochronal testing of oil wells. In: Fall meeting of the Society of Petroleum Engineers of AIME. Society of Petroleum Engineers, Las Vegas, NV, 1973.
  10. Raghavan R. Well-test analysis for multiphase flow. SPE Form Eval 4:585–594, 1989.
  11. Xu S, Lee WJ. Two-phase well test analysis of gas condensate reservoirs. In: SPE annual technical conference and exhibition. Society of Petroleum Engineers, Houston, TX, 1999.
  12. Sanni MO, Gringarten AC. Well test analysis in volatile oil reservoirs. In: SPE annual technical conference and exhibition. Society of Petroleum Engineers, Denver, CO, 2008.

Предоставляем бесплатную справку о публикации,  препринт статьи — сразу после оплаты.

Прием материалов
c по
Осталось 5 дней до окончания
Размещение электронной версии
Загрузка материалов в elibrary