Разработка газоконденсатных месторождений

Залежи газа, содержащие растворенные в газе жидкие углеводороды, называются газоконденсатными.

Историю открытия и освоения газоконденсатных место­рождений небезынтересно проследить на примере США. По мере развития глубокого бурения и вскрытия пластов с ано­мально высоким давлением промышленники столкнулись с месторождениями, чрезвычайно богатыми газом, притом в отличие от чисто газовых месторождений продукция содер­жала значительное количество тяжелых углеводородов. Поиски нефти в этих районах положительных результатов не дали. Таким образом были обнаружены месторождения осо­бого типа, названные впоследствии конденсатными.

Было установлено, что применение к ним известных зако­нов газового состояния, в достаточной степени оправдавших себя (с практической точки зрения) в первый период време­ни, т. е. до вскрытия глубоких пластов, при новых условиях абсолютно неприемлемо и дает парадоксальные результаты. Незнание истинной природы этих месторождений, поведения газовых смесей в условиях пласта при столь высоких давле­ниях (обычно превышающих 100 атм или 10 МПа), законов ретроградной конденсации и игнорирование их после того, как эти законы стали известны, привело к значительным потерям топлива.

В 1936 г. В. Воуген предложил сайклинг-процесс при экс­плуатации конденсатных месторождений, суть которого зак­лючалась в обратной закачке в пласт осушенного газа. Газ с конденсатом из скважины поступает в конденсатную уста­новку, в которой при соответствующем давлении и темпера­туре выделяются жидкие компоненты. Затем сухой газ сжи­мается в компрессорах до давления, на 15 — 20 % превышаю­щего давление в скважинах, и под этим давлением через нагнетательные скважины подается обратно в пласт. Это пред­ложение нашло широкое применение в США и Канаде. Од­ним из первых месторождений, где был внедрен сайклинг-процесс, было газоконденсатное месторождение Ла Глория в округе Джим Веле (Техас).

Первой в нашей стране книгой, освещающей опыт США по эксплуатации газоконденсатных месторождений, была моно­графия М.Х. Шахназарова «Теория и практика эксплуатации конденсатных месторождений», изданная в Баку в 1944 г. Ценность этой книги заключалась в том, что она знакомила работников нефтегазовой промышленности с особенностями эксплуатации конденсатных месторождений США. Одновре­менно автор предполагал наличие конденсатных месторожде­ний в нашей стране (тогда — СССР). Действительно, в нача­ле 1955 г. в 25 км юго-западнее Баку было открыто первое в стране газоконденсатное месторождение Карадаг.

Согласно литературным источникам, общее число выяв­ленных газоконденсатных месторождений на земном шаре приблизилось к нескольким тысячам, из них примерно 10 — 12 % приходится на долю России. Газоконденсатные место­рождения и залежи установлены почти во всех нефтегазо­носных провинциях и областях, охватывающих различные по возрасту и характеру складчатости тектонические мегаэлементы.

Содержание конденсата в газе зависит от состава газа, пластового давления и температуры. В одних залежах кон­денсата в 1 м³ содержится всего лишь несколько кубических сантиметров, в других — до нескольких сот кубических сан­тиметров. В основном содержание конденсата в газе нахо­дится в пределах 40 — 600 см³/м³.

Газоконденсатные месторождения, залегающие на глуби­нах свыше 1500 м, характеризуются тем, что содержащиеся в них углеводородные смеси находятся обычно в однофаз­ном состоянии — тяжелые углеводороды полностью раство­рены в массе легких газообразных компонентов. При разра­ботке газоконденсатного месторождения по мере падения давления из газа начинает выделяться конденсат. В первую очередь конденсируются наиболее тяжелые компоненты, а затем — все более легкие. Давление, при котором начинает­ся выделение из газа конденсата, называется давлением начала конденсации.

Конденсат может выделяться как на поверхности, так и в пласте при снижении давления. В последнем случае конден­сат впитывается породой пласта, и значительная часть его может остаться в пласте безвозвратно. Поэтому газоконден­сатные месторождения следует разрабатывать при забойных давлениях на забое скважин, больших давления начала кон­денсации, по круговой схеме сайклинг-процесса.