Технология и техника исследования газоконденсатных смесей в лабораторных условиях

⇐ ПредыдущаяСтр 7 из 15Следующая ⇒

Отобранные на промысле пробы сырого конденсата и отсепарированного газа исследуют в лабораторных условиях на содержание этана, пропана и бутанов, а стабильного конденсата — на С5+.

Для исследования газоконденсатных смесей используется лабораторная установка УФР-2 (установка фазового равновесия), в комплект лабораторной установки включают не менее двух сосудов высокого давления (бомбы PVT). В первом проводят изотермическое (при пластовой температуре) снижение давления от начального пластового до атмосферного. Таким способом моделируют фазовые превращения в пласте при разработке залежи на истощение. Фазовые равновесия систем исследуют при температурах от — 10 до + 200 °С и давлениях от 2 до 100 МПа. Поправки на давление и температуру к объемам жидкой и газовой фаз определяют расчетом.

Соотношения объемов газовой и жидкой фаз измеряют при контактной и дифференциальной конденсации. При контактной конденсации масса и состав газоконденсатной смеси остаются постоянными, а давление снижают, перемещая поршень в бомбе PVT, т. е. увеличивая ее объем. При дифференциальной конденсации газ выпускают из бомбы PVT, не изменяя ее объема. Этот процесс имитирует отбор газа из месторождения. Состав пластовой смеси изменяется, а газовую фазу, отобранную из «пласта» (бомбы PVT), направляют во второй сосуд высокого давления — сепаратор, в котором давление и температуру поддерживают на уровне промысловых условий сепарации. Таким способом имитируют процесс промысловой обработки газа.

Установка позволяет определять такие характеристики пластовых газов, как выход конденсата из газа при различных термодинамических условиях в процессе эксплуатации залежей глубокозалегающих газоконденсатных месторождений, а также потери конденсата в пласте. Полученные данные служат исходными при подсчете запасов газа и конденсата, потерь конденсата в пласте, обоснования метода разработки месторождения.

При исследовании в лаборатории процессов фазовых превращений углеводородной смеси соблюдают термодинамическое подобие тем процессам, которые происходят в пласте.

В лабораторных исследованиях не соблюдаются условия газогидродинамического подобия процессов фильтрации газоконденсатной смеси в пласте, не учитываются влияние пористой среды на фазовые превращения и отклонения реальных процессов фазовых переходов от условий равновесия, а в сепараторе не соблюдается газодинамическое подобие промысловым процессам подготовки газа к транспортированию. Эти отличия реальных процессов на месторождении от условий лабораторных исследований обусловили использование лабораторных результатов при расчетах разработки в основном по уравнениям материального баланса.

Несмотря на это, лабораторные исследования являются основным методом прогнозирования фазовых превращений при разработке и эксплуатации газоконденсатных месторождений, так как аналитические (расчетные) методы их прогнозирования менее надежны.

Методы исследования газоконденсатных месторождений и промысловые установки для их проведения.

Скважины газоконденсатных месторождений исследуют с целью получения характеристик добываемой продукции путем анализа проб газа, определения количества сырого конденсата, выделяющегося из газа на поверхности при различных режимах эксплуатации скважины и условиях выделения конденсата.

В процессе исследования обычно применяют передвижные установки двух типов:

1) Нетермостатируемые

(высокой промышленной производительности);

2) термостатируемые, через которые пропускается только небольшая часть отбираемого из скважины газа.

Обычные установки дают промышленную, общую характеристику скважины. Термостатируемые позволяют получить изотермы и изобары конденсации, коэффициенты Джоуля—Томсона, количество жидкости, которое может выделиться из газа после ее отделения при устьевых значениях давления и температуры.

Для получения полной характеристики работы газоконденсатных скважин и ее продукции используют передвижные и стационарные установки.

На рис.6.1 приведена принципиальная схема передвижной установки.

Рисунок 6.1 - Схема установки У-900

Установка, смонтирована на двухосном автоприцепе и подключена к скважине с помощью стальных шарнирных труб. Три регулируемых штуцера позволяют создавать на сепараторах разное давление. Охлаждение газа втермостатируемой установке осуществляется при дросселировании газа высокого напора. Для его подогрева используют электронагреватели.

Отношение количества выделившегося в сепараторах конденсата к количеству протекшего газа дает основную характеристику продукции скважины — удельное конденсатосодержание (конденсатогазовый фактор- КГФ) —(г/м3 или см3/м3) при различных значениях температуры и давления. Сырой конденсат, получаемый в сепараторах и в термостатируемой установке, подвергают разгазированию путем снижения давления в контейнере до 0, 1 МПа и выдержке при 20°С и измеряют количество газов дегазации.

Исследования при одновременном отборе промышленных количеств газа и представительной пробы проводят при помощи установки ЛПГ-1 (Рис. 6.2).

Рисунок 6.2 - Схема промысловой экспериментальной установкина газоконденсатном месторождении: 1 — скважина; 2 — ловушка жидкой фазы; 3 — штуцер; 4 — распределительная гребенка; 5—7 — сепараторы; 8 — сепаратор измерительный; 9, 12 — отводы на факел; 10 — регулятор давления до себя; 11 — емкость мерная; 13 — установка для измерения объема жидкости; 14 — стеклоуровнемерное

Рисунок 6.3 -Изотермы конденсации при t=27⁰ C и различных дебитах Q, тыс, м³/сут: 1-38; 2-58; 3-83; 4-100

Изотермы конденсации. При достаточной длине шлейфа температура газа (при одном и том же диаметре штуцера на устье скважины) изменяется незначительно и практически равна температуре грунта. Это используется для поддержания постоянной температуры в измерительном сепараторе, т. е. изотермических условий.

При помощи регулятора давления «до себя» в измерительном сепараторе 5 устанавливают различные давления, например 1, 5; 3, 5; 5, 5; 7, 5 МПа. Измеряют дебит газа после сепарации Q_г и расход стабильного конденсата Q_к. Отношение Q_к/ Q_г = q_к — выход конденсата (в см³м³) при различных давлениях.

Изобары конденсации. Для получения изобар конденсации при неизменном штуцере или отсутствии его на скважине, когда дебит газа равен пли больше минимально допустимого, изменяют диаметр штуцера непосредственно перед измерительным сепаратором, поддерживая с помощью регулятора давления «до себя» постоянное давление в сепараторе при различных температурах сепарации. Определяют q_к, как и в первом случае.

При построении части диаграмм фазовых превращений в диапазоне высоких давлений и температур расход конденсата измеряют в ловушке жидкости, так как измерительный или промысловый сепаратор может иметь рабочее давление ниже необходимого для построения диаграммы.

Осн: 1[171-182], 2[259-570]

Доп: 6[85-87]

Контрольные вопросы:

1. Для чего проводят исследования в газоконденсатных скважинах?

2. Какие виды исследований существуют?

3. Что такое конденсатогазовый фактор - КГФ?

4. Какие установки применяют для исследования газоконденсатных скважин?

5. Как строят изотермы и изобары конденсации?

6. Как осуществляют контактную и дифференциальную конденсацию?

⇐ Предыдущая 2 3 4 5 678 9 10 11 Следующая ⇒