Влияние зоны с улучшенными фильтрационными свойствами на накопление ретроградного конденсата у забоя скважин

Мероприятия по интенсификации, связанные с улучшением коллекторских свойств прискважинных зон пласта, неизбежно вносят определенные изменения в распределение пластового давления и поле скоростей флюидов у забоя скважины. Поэтому можно предположить, что искусственно созданная неоднородность коллектора может оказывать решающее воздействие на условия накопления ретроградного конденсата в призабойной зоне скважины, а следовательно, и на дополнительное изменение продуктивности газоконденсатных скважин. В связи с этим представляется необходимым определить возможности искусственного регулирования процесса накопления ретроградного конденсата в призабойной зоне скважины путем изменения проницаемости коллектора в этой зоне. Наиболее простой случай неоднородности пласта возникает при стандартных кислотных обработках или иных методах, вызывающих изменение проницаемости пласта по всей толщине. Именно такой случай и следует рассмотреть при определении общих положений по влиянию на продуктивность скважин параметров зоны с улучшенными коллекторскими свойствами.

Результаты расчетов показывают, что при определенных условиях увеличение абсолютной проницаемости коллектора у забоя скважины может вызвать не только количественные, но и качественные изменения процесса накопления ретроградного конденсата в призабойной зоне скважины. Качественные изменения в характере накопления конденсата наступают при некоторых значениях соотношения проницаемостей зон пласта и значениях радиуса зоны повышенной проницаемости. Это наглядно подтверждают представленные на рис. 2 данные по различным вариантам эксплуатации скважины. На рис. 2 представлено распределение насыщенности коллектора жидкостью в призабойной зоне скважины, а на рис. 3 показано распределение в ней давления. Все эти данные приведены для пластового давления, равного 20 МПа.

Рис. 2 Распределение насыщенности ретроградным конденсатом в призабойной зоне скважины

Рис. 3 Распределение давления в призабойной зоне скважины

Как видно из рис. 2, эксплуатация скважины в однородном по проницаемости пласте (вариант 1У) приводит к значительному накоплению конденсата у забоя скважины в зоне радиусом 5-6 м (максимальные значения насыщенности составляют 0,48-0,49). Вне этой зоны значения насыщенности оказываются близкими к среднепластовым. Накопление конденсата в призабойной зоне скважины вызывает существенное уменьшение в этой зоне фазовой проницаемости коллектора для газа. В результате уменьшается и значение «приведенной» проницаемости пласта. В диапазоне пластовых давлений 15-40 МПа «приведенная» проницаемость составляет 0,15-0,16. Минимальные ее значения приходятся на область давлений максимальной конденсации системы (около 30 МПа).

Увеличение в расчетах проницаемости коллектора в 10 раз в зоне радиусом 2,5 м вокруг скважины (при прочих равных условиях) приводит к уменьшению насыщенности коллектора жидкостью. Так, при тех же значениях дебитов газа, что и в случае однородного коллектора, максимальная насыщенность коллектора у забоя скважины составляет 0,40 (рис. 3, вариант 2У). Данное явление обуславливается менее значительным понижением давления у забоя скважины (относительного среднего пластового), чем в случае однородного коллектора. Депрессия в этом случае составляет 2 МПа (при 8-10 МПа в случае однородного коллектора).

Увеличение депрессии на забое скважины не только вызывает возрастание дебита газа по скважине, но и усиливает процесс накопления ретроградной жидкости в призабойной зоне скважины. Наличие в этом случае высокопроницаемой зоны у забоя скважины вызывает увеличение размеров в области накопления конденсата у забоя скважины и насыщенности в этой области по сравнению с вариантами притока газоконденсатной смеси к скважине в однородном пласте. В качестве примера на рис. 2 представлено распределение конденсата в призабойной зоне скважины для варианта 3У. Этот вариант отличается от варианта 2У только более значительными депрессиями на забое скважины, равными по величине депрессиям для однородного коллектора (вариант 1У). Как видно из этого рисунка, накопление конденсата в варианте 3У значительней даже, чем в варианте с однородными пластом. Это объясняется тем, что для данного уровня забойного давления изменение скорости фильтрации газовой фазы требует (из-за различия подвижностей фаз) изменения насыщенности коллектора фазами. Равновесие между фильтрующимся газом и ретроградной жидкостью с возрастанием скорости фильтрации газа устанавливается при более высокой насыщенности коллектора жидкостью.

С увеличением радиуса зоны повышенной проницаемости коллектора, даже при сравнительно незначительном соотношении проницаемостей зон, накопление конденсата у забоя скважины может приобрести уже иной качественный характер. В отличие от обычной формы профиль насыщенности конденсатом коллектора имеет в призабойной зоне скважины два максимума. Для рассматриваемых условий и соотношения проницаемости зон, равного 10, качественное изменение профиля коденсатонасыщенности отмечается уже при увеличении радиуса зоны повышенной проницаемости до 5 м (вариант 4У).

Отмеченный эффект качественного изменения в характере распределения конденсатонасыщенности коллектора в призабойной зоне скважины обусловлен влиянием зональной неоднородности пласта на поле пластового давления. Основное накопление конденсата в коллекторе за счет «динамической» конденсации происходит в области резкого изменения давления. Для однородного коллектора давление вокруг скважины распределяется в соответствии с логарифмическим законом, и основное изменение давления происходит непосредственно у забоя скважины (рис. 3, вариант 1У). Естественно, что в этом случае и основной прирост насыщенности коллектора конденсатом происходит у скважины в виде «конуса».Образование у скважины зоны повышенной проницаемости вносит определенные «деформации» в воронку депрессии: распределение давления во внешней (низкопроницаемой) и внутренней (высокопроницаемой) областях описывается в соответствии с логарифмическим законом, но при различных показателях (например, рис. 3, варианты 5У и 8У).

Таким образом, проведенные исследования показывают, что увеличение проницаемости призабойной зоны скважины может изменить характер накопления конденсата в призабойной зоне скважин. При определенных условиях профиль конденсатонасыщенности в призабойной зоне скважин. При определенных условиях профиль конденсатонасыщенности в призабойной зоне скважины претерпевает существенные изменения: формируются два максимума – один из которых расположен непосредственно у забоя скважины, а второй на границе раздела зон разной проницаемости. Интенсивное накопление конденсата на границе разнопроницаемых зон объясняется резкимизмененим давления в этой области.

Это явление может быть использовано для увеличения продуктивности газоконденсатных скважин за счет проведения различных мероприятий по интенсификации притока флюида, увеличивающих абсолютную проницаемость коллектора. При проведении мероприятий по увеличению проницаемости призабойной зоны пласта (таких, к примеру, как соляно-кислотная обработка скважин) можно добиться существенного увеличения продуктивности газоконденсатных скважин за счет не только увеличения абсолютной проницаемости коллектора, но и повышения относительной фазовой проницаемости его для газа. Необходимым условием проявления этого эффекта является создание зоны повышенной проницаемости определенного радиуса, равного некоторому критическому значению, который, в свою очередь, определяется отношением проницаемости коллектора в обработанной зоне к ее среднему по пласту значению.[1]