Особенности разработки газовых и газоконденсатных месторождений

Система проектирования разработки и промыслового обустройства газовых и газоконденсатных месторождений имеет ряд особенностей.
Одна из основных особенностей газовых залежей обусловлена высокой подвижности газа, которая определяется коэффициентом гидропроводности:
, (мкм2*м/сПз).
Так для водонасыщенного пласта получим:  , а для газонасыщенного пласта - , то есть превышает в десятки раз.
Даже при больших размерах залежь представляет собою единую газодинамическую систему, все части которой в процессе разработки взаимодействуют. Это создает предпосылки для эффективного управления процессом разработки залежи путем изменения отборов газа из различных ее частей с целью регулирования распределения пластового давления и обеспечения энергосберегающего режима эксплуатации залежи.
Другая особенность разработки газовых залежей, также обусловленная высокой подвижностью пластового газа, это высокие дебиты скважин, примерно на два порядка превышающие дебиты нефтяных скважин при одинаковых коллекторских свойствах пластов. Так газовая скважина относится к малодебитной при qг меньше 100 тыс.м3/сут. Тогда как нефтяная скважина является малодебитной при qн меньше 10 т/сут!
Это позволяет обеспечивать достаточно высокие темпы разработки залежи относительно небольшим количеством скважин, т. е. при меньшей плотности сеток скважин, чем для нефтяных залежей. Характерные сетки скважин для нефтяной залежи изменяются от 300 до 800 м, а для газовой залежи от 1000 до 3000м.
Для большей продолжительности периода максимального уровня добычи газа, по мере снижения дебита скважин, бурятся дополнительные скважины. В результате фонд действующих скважин постепенно возрастает. Но при этом средняя плотность сетки скважин остается намного выше, чем при разработке нефтяных залежей. После отбора 65% начальных запасов газа бурение скважин становится низкорентабельным и труднореализуемым и обычно прекращается.
Еще одно отличие, по сравнению с нефтяными залежами, это разработка газовые залежи на режиме истощения с использованием природной энергии, без воздействия на продуктивный пласт. В связи с этим отбор запасов газа из залежей сопровождается снижением пластового давления, зависящим от темпа отбор и режима работы залежи. При одинаковых темпах отбора газа темп снижения пластового давления будет более значительными при газовом режиме эксплуатации залежи по сравнению с водонапорным.
Решение вопроса снижения и распределения пластового давления по объёму газовой залежи в процессе разработки является важной задачей проектирования разработки, так как оказывает серьёзное влияние в целом на технико-экономические показатели при обустройстве и добычи продукции:
1) при взаимодействии залежей с законтурной областью, снижение пластового давления особенно в крупных залежах, оказывает влияние на состояние пластового давления во всей водонапорной системе, к которой они приурочены. В результате расположенные вблизи новые залежи к началу их освоения могут иметь пониженное пластовое давление, по сравнению с начальным давлением водонапорной системы;
2) последствием снижения пластового давления является постепенное снижение дебитов скважин в процессе разработки, а также скоростей потока газа в скважинах и шлейфах. В отличие от нефтяных скважин снижение дебита газовых скважин при падении давления происходит даже при сохранении постоянной депрессии на забое скважины. Это обусловлено нарушением линейного закона фильтрации, вследствие весьма высоких скоростей движения газа в призабойной зоне пласта.
3) снижение пластового давления приводит к деформации пород-коллекторов, особенно в призабойной зоне скважин. В результате этого может происходит переуплотнение и разрушение слагаемых пласт пород, снижение коллекторских свойств и появление механических примесей в продукции скважин;
4) снижение пластового давления приводит к технологическим трудностям при эксплуатации, осложнениям при бурении и капитальном ремонте скважин;
5) снижение пластового давления приводит к необходимости реконструкции системы обустройства и компремирования газа.
Свои особенности имеет разработка газоконденсатных залежей.
Конденсат - ценнейшее сырье для нефтехимической промышленности. Поэтому для газоконденсатных залежей, характеризующиеся высоким содержанием конденсата, весьма актуальна проблема применения систем разработки, обеспечивающих поддержание пластового давления выше давления начала конденсации.
Проектирования разработки газоконденсатных залежей должно быть направлено на достижения максимально возможной конденсатоотдачи продуктивного пласта и поэтому газоконденсатные залежи необходимо разрабатывать с пластовыми давлениями выше давления выпадения конденсата или с применением технологий его доизвлечения. С целью поддержания пластового давления разработано ряд технологий нагнетания в пласт сепарированного (осушенного) природного газа, инертных газов (азота, углекислого газа) или воды.
На практике используется сайклинг-процесс, т.е. технология нагнетания в пласт осушенного природного газа, добываемого из той же залежи, в полном его объеме или частично для поддержания пластового давления выше давления начала конденсации. Закачку сухого газа в пласт необходимо проводить до тех пор, пока содержание конденсата в добываемом газе не снизится до минимально эффективного с точки зрения экономики. После этого газоконденсатная залежь должна разрабатываться на истощение, как газовая.
До настоящего времени с применением сайклинг-процесса разрабатываются, в основном газоконденсатные месторождения в США и Канаде. В СССР и России с частичным применением сайклинг процесса разрабатывались Новотроицкое (Украина) и Вуктыльское месторождения. Внедрение этой технологии сдерживается техническими сложностями реализации процесса и трудностями внедрения новых технологий.
Другие технологии поддержания пластового давления при разработке газоконденсатных залежей находятся в целом на стадии научных разработок или предложений и требуют проведения опытных работ.