Способ разработки газогидратной залежи - SU1574796A1

Чертежи

Описание

Изобретение относится к газодобывающей промышленности, в частности к способам разработки газогидратных залежей.

Целью изобретения является повышение эффективности способа разработки газогидратной залежи.

На чертеже приведена одна из возможных схем разработки газогидратной залежи, реализующая предлагаемый способ , общий вид.

Схема разработки включает в себя нагнетательные скважины 1, водоподъемные скважины 2, газодобывающие скважины 3 трещину гидроразрыва 4, продуктивный пласт 5.

Способ осуществляется следующим образом.

Разработка участка начинается с бурения скважин 1 и 2 до глубины, на которой предполагается создание трещины гидроразрыва 4 или местоположения водоносного горизонта. Скважины обсаживаются на всю глубину и

их нижние интервалы перфорируются, после чего осуществляется гидроразрыв пород с образованием трещины и ее последующим креплением,

Бурятся и обсаживаются газодобывающие скважины 3 с образованием зу- мифа для сбора воды ниже интервала залегания продуктивного пласта, а этот интервал перфорируется на всю мощность. Производится спуск в скважины 3 колонн НКТ так, чтобы башмак НКТ находился выше кровли продуктивного пласта Далее скважины оборудуются водоподъемными и газоподаю- щими колоннами газлифта.

Теплоноситель нагнетают с поверхности по нагнетательным скважинам 1 или перепускают с нижележащего водоносного горизонта в трещину гидроразрыва k и откачивают по водоподъемным скважинам 2, расположенным по контуру залежи. При движении теплоносителя по трещине гидроразрыва осуществляется прогрев залежи, который вызывает разе S

т

/53СРtL

ffcssrb

ложение гидратов в ней, увеличение пластового давления в прогретой области пласта, вследствие чего продукты разложения поступают в скважины 3

В начальный момент времени воду из межтрубного пространства между водоподъемной и обсадной колоннами в скважинах 3 откачивают ниже интервала перфорации продуктивного пласта, что обеспечивает внутрискважинную сепарацию продуктов разложения кристаллогидратов .

Теплоноситель нагнетают в горизонтальную трещину гидроразрыва с по- верхности или перепускают в нее воду из нижележащего водоносного горизонта с температурой, установленной по соотношению

f . L.

A-lgP

где t - температура нагнетаемого те-.

плоносителя; Р - пластовое давление; А и В - эмпирические коэффициенты, определяющие ход равновесной кривой гидратообразования для конкретной смеси газов. Например, для смеси газов, состоящей из 85% метана, 10,9% этана и 4,1% пропана, А 0,891; В 20-,3; для смеси газов, состоящей из 91,4% метана; 5,4% этана и 1,7% пропана; 1,1% азота; 0,4% изобутана, А 0,066 В 19,558.

Воду, выделяющуюся из разложившихся гидратов, собирают в скважинах и поддерживают ее уровень ниже уровня подошвы продуктивного пласта за счет перепуска части добываемого га- за в газолифтный подъемник. Сбор охлажденного теплоносителя на поверхность осуществляется по скважинам, пробуренным по контуру газогидратной залежи.

Предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет осуществлять эффективное тепловое воздействие на газогидратную залежь, обеспечивает высокое качество сепарации продуктов разложения кристаллогридатов и существенно расширяет область применения технологии по извлечению газа из скоплений гидратов.

Газогидратный пласт, представленны смесью газов следующего состава, %: метан 85; этан пропан 4,1; имеет мощность h -10 мчи залегает на глубине 1000 м от поверхности. Вели

5

0

5 0 5

0 45

со , -

чина пластового давления Р 10 МПа (100 ат), средняя пористость и газонасыщенность пор 30%. Начальная температура пласта равна Т0 15 С. Необходимо установить начальную температуру теплоносителя, который необходимо нагнетать в трещину гидравлического разрыва, образованную в подошве залежи, и его расход, если эксплуатируемый участок имеет плановые размеры 1000x1000 м.

Температура гидратообразования в данных геологических условиях, определенная при значениях коэффициентов А и В для рассматриваемой смеси газов , составляющих 0,891-20,3, равна -г (20,3) то

v сСледовательно температура теплоносителя t0, который необходимо нагнетать в трещину гидроразрыва, должна превосходить по величине температуру гидратообразования, т.е. быть выше 18,3°С. Принимаем, что трещина гидроразрыва имеем круговую форму с радиусом R r 500 м, а планируемый срок разработки залежи р 5 лет. Тогда связь начальной температурь, закачиваемого в трещину гидроразрыва теплоносителя , с его расходом при условии прогрева газогидратной залежи до температуры, превосходящей 18,3 С, устанавливается зависимостью:

Т ц. T&rciJkhbTo

1 « а

е

где T(R , С , h) - температура газогидратной залежи в точке, отстоящей от нагнетательной скважины, на расстояние,равное RTp, а от плоскости трещины - на расстояние, соот вет ст вующее мощности пласта h,T(Rt , rp,h) 7, , 18,

д - безразмерная температура газогидратной залежи, зависящая от ее те- плофизических свойств: теплопро- 4 водности АЈ 1,12 Вт/м-Kj температуропровод-- ности а.3 5,8

хЮ

ной

-7

м2/с, объем- теплоемкости

теплоносителя C,q

10х Дж/м з-К

4,19 планируемого срока разработки р - 1,58-10 с; радиуса трещины гидроразрыва Rrp 500 м и количества закачиваемого теплоносителя, например Q 4,й ИО-2 мз/с

0 erf с 1/Уу,

1зКгЈ CJJQ ;

где у - 0,(0,16h

erf - интеграл вероятности.

При принятых исходных данных величина в составляет 0,,11, a t0 равн

t, - 15 + Г - «5 СФормула изобретения

1, Способ разработки газогидрат- ной залежи, включающий создание трещины гидроразрыва, закачку теплоносителя в трещину с температурой выше температуры залежи и доставку продуктов разложения газогидратов и охлажденного теплоносителя на поверх|НОСТЬ ,

о т личающий

с я

тем, что, с целью повышения эффектив157 796

О 5

0

5

0

5

ности способа, трещину гидроразрыва создают в подошве гаЗогидратной залежи , а воду закачивают с поверхности или из нижележащего водоносного горизонта , причем температура воды для закачки должна соответствовать соотношению

, В

fc A-lgP где t - температура нагнетаемого

агента, °С;

Р - пластовое давление МПа; А и В - эмпирические коэффициенты.

2.Способ по п, 1, отличающийся тем, что эмпирические коэффициенты А и В определяют ход равновесной кривой гидрообразования для конкретной смеси газов.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что воду, выделяющуюся при разложении газогидратов, собирают в скважине и поддерживают ее уровень ниже уровня подошвы продуктивного пласта за счет перепуска части добываемого газа в газлифтный подъемник.

4 о Способ по п. 1, отличающийся тем, что закачку в трещину гидроразрыва теплоносителя осуществляют через центральные части залежи , а доставку охлажденного теплоносителя на поверхность осуществляют через скважины, размещенные по контуру газогидратной залежи.

Реферат

Изобретение относится к области газодобывающей промышленности. Цель изобретения - повышение эффективности разработки газогидратных залежей. Создают трещины гидроразрыва в подошве газогидратной залежи. Закачивают теплоноситель в трещину с температурой выше температуры залежи и доставляют продукты разложения газогидратов и охлажденного теплоносителя через скважины, размещенные по контуру газогидратной залежи. Данный способ обеспечивает высокое качество сепарации продуктов разложения кристаллогидратов. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Формула