Видобування залишкового природного газу з виснажених газових покладів нагнітанням азоту

Abstract

Показана актуальність і доцільність вилучення залишкового природного газу з виснажених газових покладів. Охарактеризовано можливі напрями вилучення залишкового газу з виснажених газових покладів витісненням його з пористого середовища невуглеводневими газами. Обґрунтовано використання азоту для витіснення з пористого середовища природного газу. За допомогою модуля композиційного моделювання GEM, який входить у ліцензовану комп’ютерну програму CMG (Computer Modelling Group) виконано дослідження впливу тиску початку нагнітання азоту у пласт і тривалості періоду його нагнітання на коефіцієнт газовилучення за залишковим газом. Дослідження проведено для покладів квадратної і округлої форм. Результати досліджень представлено у вигляді графічних залежностей поточного пластового тиску, вмісту азоту у свердловинній продукції і коефіцієнта газовилучення за залишковим газом від тиску початку нагнітання азоту у поклад і тривалості періоду його нагнітання. З використанням результатів досліджень встановлено оптимальні значення параметрів процесу нагнітання азоту у виснажений газовий поклад квадратної і округлої форм і відповідні їм значення коефіцієнта газовилучення. Для розглянутих покладів квадратної і округлої форм вони становлять відповідно 0,29 Рпоч та 14,8 місяців, 0,31 Рпоч та 12,9 місяців. На момент досягнення об’ємного вмісту азоту у видобувному газі 5 % коефіцієнт газовилучення за залишковим газом для покладу квадратної форми становить 83,91 %, для покладу округлої форми – 77,49 %. Охарактеризовано фізичну суть процесу витіснення залишкового природного газу азотом з виснаженого газового покладу квадратної і округлої форм.

The relevance and feasibility of extracting residual gas from depleted gas deposits is shown. The possible directions of the extraction of residual gas from depleted gas deposits by its displacement from a porous medium of non-hydrocarbon gases are characterized. The use of nitrogen to displace natural gas from a porous medium has been substantiated. Using the GEM compositional modeling module, which is included in the licensed computer program CMG (Computer Modeling Group), studies were made of the effect of the pressure of the start of injection of nitrogen into the reservoir and the duration of its injection period on the gas recovery coefficient for residual gau. The study was conducted for deposits of square and round shape. The research results are presented in the form of graphical dependencies of the current reservoir pressure, nitrogen content in borehole products and gas recovery coefficient for residual gas from the pressure of the start of injection of nitrogen into the reservoir and the duration of the period of its injection. Using the results of the research, the optimal values of the parameters of the process of injecting nitrogen into the exhausted gas deposits of square and round forms and the corresponding values of the gas recovery coefficient were established. For the considered deposits of square and rounded forms, they are 0.29 Рin and 14.8 months, 0.31 Рin and 12.9 months, respectively. At the time of reaching the volumetric nitrogen content in the producing gas of 5 %, the gas recovery coefficient for residual gas for a square-shaped deposit is 83.91 %, for a round-shaped deposit – 77.49 %. The physical nature of the process of displacing residual gas with nitrogen from depleted gas deposits of square and round forms is characterized.