Открытие газоконденсатных месторождений

Газоконденсатные  месторождения подразделяют на однозалежные и многозалежные. В последних (обычно в верхней части разреза) часто имеются скопления газа, практически не содержащие конденсата. Газоконденсатные месторождения обнаружены в пределах нефтегазоносных бассейнов платформенного типа и складчатых областей.

Газоконденсатные  месторождения характеризуются: газовым  состоянием системы в каждой залежи (отсутствие или наличие нефтяной оторочки, даже незначительной); изменением в пределах газоконденсатного месторождения  количества газового конденсата (г/м³), выделяющегося при различных давлениях и температурах (изотермы и изобары конденсации), и т.д. Содержание стабильного конденсата q (г/м³), давление максимальной конденсации Р_мк и начала конденсации Р_к обычно возрастают сверху вниз по разрезу газоконденсатного месторождения по мере увеличения глубины залегания залежи и пластового давления. Для газоконденсатного месторождения Р_мк варьирует в диапазоне 5-7,5 МПа, изредка превышает 10 МПа. Состав пластового газа колеблется в широких пределах.

Основной компонент  газов большинства газоконденсатных месторождений — метан (концентрация 70-95 молекулярных %); весьма редко встречаются газоконденсатные месторождения, в которых жидкие углеводороды растворены в сжатом углекислом газе (75- 90 молекулярных %). Содержание гомологов метана (С₂Н₆ + высшие) в пластовом газе 4-25 молекулярных %, Н₂S 0-30%, N₂ 0,2-7%, CH₁₂ + высшие (конденсата) 0,4-10 молекулярных %. В конденсатах многопластовых месторождений сверху вниз по разрезу обычно снижается содержание метановых и возрастает концентрация ароматических углеводородов.  
 
При разработке газоконденсатного месторождения возможны потери (выпадение) конденсата в пласте при снижении давления, особенно значительные при q свыше 200 г/м³. Для снижения потерь конденсата эксплуатация газоконденсатного месторождения осуществляется с помощью сайклинг-процесса. Но и в этом случае (из-за несоответствия количеств закачиваемого и добываемого газа, неполного охвата пласта процессом вытеснения) полностью предотвратить потери не удаётся. В процессе разработки газоконденсатного месторождения изменяется фазовое состояние пластовых смесей. Вследствие этого состав добываемого газа непрерывно меняется. Для извлечения конденсата из добываемого газа в промысловых условиях применяют низкотемпературные сепарационные и адсорбционные установки. Если в газе содержится мало конденсата или запасы его невелики, газоконденсатные месторождения разрабатываются как обычные газовые. Подавляющее большинство газоконденсатных месторождений мира принадлежит к месторождениям смешанного типа, т. е. наряду с газоконденсатными содержат газовые и нефтяные залежи или оторочки.

Наиболее известные  газоконденсатные месторождения в CCCP — Уренгойское, Вуктыкульское, Оренбургское; за рубежом — Хасси-Рмель (Алжир), Панхандл-Хьюготон (США), Гронинген (Нидерланды).

Сайклинг- процесс - способ разработки газоконденсатных месторождений с поддержанием пластового давления посредством обратной закачки газа в продуктивный горизонт. При этом используется газ, добываемый на данном месторождении (а в случае необходимости — из других месторождений), после извлечения из него высококипящих углеводородов (С5+В). Поддержание пластового давления препятствует происходящему вследствие ретроградной конденсации выделению в продуктивном горизонте из пластового газа высококипящих углеводородов, образующих газовый конденсат (который в противном случае является практически потерянным).

Сайклинг-процесс применяется в случае, когда имеется возможность консервации запасов газа данного месторождения в течение определённого времени. В зависимости от соотношения объёмов закачиваемого и добытого газов различают полный и частичный сайклинг-процесс. В первом случае в пласт закачивают весь добываемый на месторождении газ после извлечения из него углеводородов С₅+В. Вследствие этого объёмы добычи газа, приведённые к пластовым условиям, превышают объёмы его закачки в пласт (в аналогичных условиях), поддерживать начальное пластовое давление не удаётся и оно снижается на 3-7%. Поэтому если давление начала конденсации пластовой смеси примерно равно начальному пластовому давлению в залежи, то в продуктивном пласте происходит частичная конденсация высококипящих углеводородов. Прогнозный коэффициент извлечения конденсата из пласта при полном сайклинг-процессе достигает 70-80% (см. также Конденсатоотдача). Для поддержания пластового давления на начальном уровне уменьшение объёма закачиваемого газа компенсируют за счёт привлечения газа из других месторождений. При частичном сайклинг-процессе в пласт закачивают часть добываемого газа (после извлечения из него высококипящих углеводородов). Соотношение объёмов (приведённых к пластовым условиям) закачанного и отобранного газов составляет 60-85%. В этом случае снижение пластового давления может достигать 40% от начального, однако большая часть высококипящих углеводородов остаётся в пластовом газе. Прогнозный коэффициент извлечения конденсата при частичном сайклинг-процессе 60-70%.

Полный и частичный  сайклинг-процессы могут проводиться сразу после ввода месторождения в эксплуатацию, а также в случае разработки его в течение некоторого времени в режиме истощения. Однако чем позже начинается реализация сайклинг-процесса, тем ниже коэффициент конденсатоотдачи пласта. Целесообразность применения сайклинг-процесса определяется экономической эффективностью, достигаемой за счёт дополнительной добычи конденсата (по сравнению с разработкой месторождения в режиме истощения). Как правило, сайклинг-процесс осуществляется на месторождениях с начальным содержанием конденсата в пластовом газе свыше 200 г/м³. Эффективность применения сайклинг-процесса определяется также степенью изменения проницаемости продуктивного горизонта по вертикали. Для месторождений с высокой степенью неоднородности пласта-коллектора сайклинг-процесс может оказаться малоэффективным даже при большом содержании конденсата в газе.  
Полный сайклинг-процесс рекомендуется применять на месторождениях, пластовые смеси которых имеют крутые изотермы пластовых потерь конденсата (строятся по результатам исследований процесса дифференциальной конденсации). В этом случае даже небольшое (на 10-15%) снижение пластового давления приводит к значительным потерям конденсата в пласте (до 50% от начальных запасов). Частичный сайклинг-процесс осуществляется на месторождениях, пластовые смеси которых имеют пологие кривые изотерм пластовых потерь конденсата; тогда при снижении пластового давления на 30-40% от начального из пластового газа выделяется до 20% конденсата (от его начальных запасов), а оставшийся в пластовом газе конденсат извлекается вместе с газом на поверхность. Выпавший ранее в продуктивном горизонте конденсат может быть частично извлечён из пласта за счёт его испарения при прохождении над ним свежих порций газа, нагнетаемого в пласт. Выбор варианта сайклинг-процесса, в т.ч. и соотношения объёмов закачанного и отобранного газов, проводится в результате технико-экономических расчётов, учитывающих также особенности месторождения, потребности данного региона в природном газе и конденсате. При осуществлении сайклинг-процесса для увеличения коэффициента охвата пласта нагнетаемым газом эксплуатационные и нагнетательные скважины размещают, как правило, в виде кольцевых батарей, расположенных на максимально большом расстоянии друг от друга. Т.к. приёмистость нагнетательных скважин зачастую превышает производительность эксплуатационных, число нагнетательных скважин на месторождении в 1,5-3 раза меньше числа эксплуатационных.