|
УДК 553.981.6(470.46) |
Особенности распределения газоконденсатных характеристик в пределах Астраханского месторождения
В.И. ЛАПШИН, Н.И. ВОРОНИН, В.Ф. ЛАКТЮШИНА (ПО НВНИИГГ), В.В. СЕРДЮКОВ (Мингео)
Астраханское газоконденсатное месторождение (АГКМ) приурочено к центральной части Астраханского свода и контролируется его вершиной субширотного простирания, осложненной рядом локальных поднятий амплитудой до 100 м. Залежь массивно-пластового типа, сложена в основном карбонатными породами башкирского яруса.
Повсеместно в пределах залежи отмечается АВПД, которое колеблется от 60,8 до 62 МПа. Характер распределения пластовых давлений показывает, что величина отношения рпл/ргидр варьирует от 1,52 до 1,54, снижается этот показатель уже за пределами залежи в районе скв. 1 Астраханской, скв. 2 Светлошаринской и скв. 1 Долгожданной, где он составляет 1,3. Пластовые температуры также распределены равномерно и составляют 105-106 °С в сводовой части залежи (-3900 м) и 108-111 °С на крыльях (-4000 м). Таким образом, практически на АГКМ газоконденсатная залежь находится в одинаковых термобарических условиях. Отличительными особенностями АГКМ являются: наличие в пластовом газе неуглеводородных агрессивных компонентов (25-50 %), значительное содержание конденсата (120-560 см3/м3), низкая фильтрационно-емкостная характеристика карбонатного коллектора.
К настоящему времени из 26 разведочных скважин, планируемых для подсчета запасов, исследовано 17 скважин, из них 12 - 8, 32, 17, 40, 16, 42, 45, 72, 27 Астраханские и др.- с применением установки «Порта-Тест»; скв. 5, 55 Астраханские и скв. 1 Воложковская с использованием малой термостатируемой установки; скв. 25 и 26 Астраханские без сепарационной установки. Кроме того, с применением «Порта-Тест» проведены испытания эксплуатационных скв. 73, 58 Астраханских и без сепараторов - скв. 76, 101, 56 Астраханских.
Определение истинных физико-химических характеристик пластовой смеси АГКМ (фракционного, группового состава, плотности, конденсата, конденсатогазового фактора - КГФ, состава пластового газа) представляет значительные трудности в связи со сложностью проведения исследовательских работ в скважинах АГКМ.
Особенности этого месторождения обусловили определенный подход к проведению газоконденсатных исследований и обоснованию параметров для подсчета запасов. С целью получения максимальных дебитов газа и конденсата испытания проводились в широком диапазоне депрессий на пласт и при различных условиях сепарации. В результате исследований на I этапе (1980-1984 гг.) были отмечены значительные колебания газоконденсатных параметров: КГФ (180-560 см3/м3), потенциального содержания С5+высш. (146,7-417,0 г/м3), содержания кислых (25-50%), метана (40-65%). При этом отсутствовало единое мнение о кондиционности перечисленных параметров АГКМ, что было связано с нечеткими представлениями о фазовом состоянии пластовой смеси АГКМ. Предполагалось, что пластовая смесь находится в двух- или однофазовом газообразном, а, возможно, и в жидком состояниях. Диапазоны давлений начала конденсации пластовой смеси АГКМ в представлении различных исследователей колебались от 57 до 30 МПа. В связи с этим возникла необходимость детального анализа всего фактического материала.
Результаты лабораторных исследований, проведенных нами в 1985-1986 гг. на высокоточной установке фазовых равновесий PVT фирмы «Альстом-Атлантик», позволили установить, что давление начала конденсации пластовой смеси АГКМ колеблется в пределах 35-39,5 МПа, давления максимальной конденсации 12-13 МПа. В недрах АГКМ пластовая смесь находится в однофазовом газовом состоянии, недонасыщенность системы составляет 22-28 МПа. Фактические данные замеров содержания конденсата, плотности его на различных режимах работы скважин, зависимость последних от депрессий на пласт приведены на рис. 1, из которого следует, что при небольших депрессиях на пласт (20-25 МПа) КГФ по отдельным скважинам меняется незначительно (например, в скв. 17,42 при депрессии 5-20 МПа КГФ варьирует от 280 до 300 см3/м3); при увеличении депрессии до 26-30 МПа и более наблюдается уменьшение КГФ (например, в скв. 40 при депрессии 25-36 МПа КГФ составляет 120-173,5 см3/м3). Это объясняется, видимо, выпадением конденсата в пласте при снижении давления ниже давления начала конденсации. Влияние депрессии сказывается также на других характеристиках конденсата.
Одним из показателей, определяющих особенности газоконденсатных систем и соответственно характер распределения КГФ в их пределах, по нашему мнению, является состав газов. Содержания (%) метана в пластовой смеси АГКМ колеблются в пределах 47-65, этана 1,7-5,4, пропана 0,8-1,3, бутана 0,4-0,9, пентана+высшие 2,5-5, сероводорода 16-28, углекислого газа 8-21.
Изучение особенностей отношения компонентов пластовой смеси АГКМ показало, что между кислыми компонентами (H2S и СО2) и жидкими УВ (С5+высш.) существует прямая корреляционная связь, а между метаном и кислыми компонентами отмечаются обратные корреляционные связи. Эти связи, несмотря на условный характер, в известной мере определяют закономерности площадного распределения компонентов пластовой смеси АГКМ, которые заключаются в следующем.
Значительную часть пластовой смеси АГКМ представляют кислые компоненты - сероводород и углекислота. В центральной (скв. 73, 8, 58, 26 Астраханские) и западной (скв. 1 Воложковская и скв. 72 Астраханская) частях АГКМ сумма кислых компонентов максимальна и составляет 45-50 %, к восточной периферии месторождения (скв. 42, 32, 16, 40 Астраханские) содержание кислых компонентов снижается до 25-33 % (рис. 2, а). В соответствии с этим максимум содержаний сероводорода (25-30 %) и углекислоты (18-20 %) отмечается в скв. 1. Воложковской, скв. 72, 8, 58, 73, 26 Астраханских; в восточной части (скв. 16, 32, 42, 45 Астраханские) их концентрация постепенно убывает до 22-23 и 10 %, а в скв. 40 Астраханской даже до 16,5 и 8 %. Между кислыми компонентами также существует определенное соотношение, которое колеблется в пределах 1,5-2, а в среднем равно 1,7-1,8.
В распределении метана по сравнению с кислыми компонентами в пределах АГКМ отмечается обратная зависимость. Максимум его (55-65 %) сосредоточен в восточной части залежи (скв. 42, 16, 32, 40 Астраханские), в центральной и западных частях (скв. 1 Воложковская, 72, 8, 58, 73, 26 Астраханские) месторождения наблюдается минимальное содержание метана - 45-50 %.
Изучение распределения КГФ показало, что максимальные его значения приурочены к центральной части залежи (скв. 8, 58, 73 Астраханские) и составляют около 320-330 см3/м3, западнее и восточнее происходит постепенное снижение КГФ до 180-120 см3/м3. Аналогичное распределение имеет потенциальное содержание C5+высш. в пластовой смеси АГКМ - 250- 260 г/м3 в центральной части месторождения и 100-150 г/м3 на периферии (рис. 2, б).
Значительную практическую ценность представляет зависимость КГФ, замеренного на скважинах АГКМ в условиях минимальных депрессий, от условного параметра СН4/S кисл., не зависящего от депрессии. Установлено, что с увеличением параметра от 1 до 2,5 КГФ изменяется от 480 до 180 см3/м3, т. е. участкам с минимальными значениями параметра СН4/Sкисл:. соответствуют максимальные (>300 см3/м3) значения КГФ в сводовой части залежи (скв. 8, 73, 58, 56, 26 Астраханские), к периферии месторождения (скв. 40 Астраханская) с увеличением отношения СН4 / Sкисл. КГФ уменьшается до 180 см3/м3 (рис. 3).
Представленная зависимость КГФ от параметра СН4/Sкисл. позволяет решать и обратную задачу - по величине отношения СН4/Sкисл. в пластовом, устьевом и сепарационном газах прогнозировать значения КГФ. Так, в скв. 26, 25 Астраханских КГФ не был замерен при исследовании, однако по имеющимся соотношениям СН4/Sкисл., составляющим соответственно 1, 3 и 1,7, можно предположить КГФ для скв. 26 320 и скв. 25 250 см3/м3.
Анализ результатов газоконденсатных исследований на базе экспериментальных PVT работ дает возможность выявить закономерности изменения состава пластовой смеси в пределах АГКМ. Установленные закономерности в распределении компонентов и параметров пластовой смеси позволяет прогнозировать потенциальное содержание конденсата - основной величины, необходимой при подсчете запасов.
Рис. 1. Графики зависимости содержания конденсата (а) и его плотности (б) от депрессии на пласт.
Астраханские скв.: 1 - 8, 2 - 5, 3 - 32, 4 - 73, 5 - 45, 6 - 17, 7 - 40, 8 - 58, 9 - 42
Рис. 2. Схемы распределения H2S+СО2 (а) и потенциального содержания С5+ высш. (б):
1 - числитель - номер скважины; знаменатель - содержание кислых компонентов (%) и С5+ высш. (г/м3) соответственно; 2 - изолинии равных содержаний кислых компонентов и C5+высш. соответственно
Рис. 3. График зависимости между КГФ и параметром CH4/S кисл.
Астраханские скважины: 1-16. 2-101. 3-42, 4-45, 5 - 56. 6-76. Остальные условные обозначения см. рис. 1