Адаптация алгоритма расчета фазового равновесия многокомпонентной системы применительно к месторождениям с неопределенностью в исходных данных

Об авторах:

Киселев Данила Алексеевич, аспирант, кафедра моделирования физических процессов и систем, Физико-технический институт, Тюменский государственный университет; danilakis@rambler.ru

Шевелёв Александр Павлович, кандидат физико-математических наук, доцент, профессор кафедры моделирования физических процессов и систем, Школа естественных наук, Тюменский государственный университет, Тюмень, Россия;
a.p.shevelev@utmn.ru, https://orcid.org/0000-0003-0017-4871

Гильманов Александр Янович, кандидат физико-математических наук, старший преподаватель кафедры моделирования физических процессов и систем, Школа естественных наук, Тюменский государственный университет, Тюмень, Россия; a.y.gilmanov@utmn.ru, https://orcid.org/0000-0002-7115-1629

Аннотация:

На сегодняшний момент активно вовлекаются в разработку месторождения с трудноизвлекаемыми запасами. Большую часть этих запасов составляют газоконденсатные месторождения. В процессе разработки месторождения снижается пластовое давление, что приводит к ретроградной конденсации. Для мониторинга этих процессов необходим расчет фазового поведения углеводородов. Существующий алгоритм расчета требует проведения длительных и дорогостоящих лабораторных экспериментов по определению свойств группы тяжелых компонентов. На многих газоконденсатных месторождениях физико-химические исследования пластовых флюидов на начальных стадиях разработки не проводились. Решение этой проблемы с помощью дополнительных лабораторных исследований в настоящий момент времени невозможно в силу изменения компонентного состава в процессе разработки. Поэтому необходима адаптация существующего классического алгоритма расчета фазового равновесия для месторождений с неопределенностью исходных данных. Для решения поставленной задачи необходимо определить набор исходных промысловых данных, однозначно характеризующий фазовое состояние пластового флюида в процессе разработки. Авторами статьи разработана последовательная методика адаптации модели многокомпонентной системы на промысловые данные. При расчетах использовалось кубическое уравнение состояния Пенга — Робинсона и теория Льюиса упрощенного описания фазового равновесия. С использованием предложенного алгоритма осуществлен прогноз параметров разработки и содержания газового конденсата в пластовом газе для предсказания конечного коэффициента извлечения конденсата. По результатам проделанной работы установлена зависимость критических параметров группы тяжелых углеводородов от основных параметров фазового перехода и выделены необходимые промысловые данные, определяющие фазовое поведение многокомпонентной углеводородной системы в процессе разработки месторождения. По составленному алгоритму произведена адаптация PVT-модели газоконденсатного участка Зайкинско-Зоринского месторождения на историю разработки.

Список литературы:

1. Баталин О. Ю. Фазовые равновесия в системах природных углеводородов / О. Ю. Баталин, А. И. Брусиловский, М. Ю. Захаров. М.: Недра, 1992. 272 с.
2. Брусиловский А. И. Фазовые превращения при разработке месторождений нефти и газа / А. И. Брусиловский. М.: Грааль, 2002. 575 с.
3. Гиматудинов Ш. К. Физика нефтяного и газового пласта: учебник / Ш. К. Гиматудинов, А. И. Ширковский. 3-е изд. М.: Недра, 1982. 311 с.
4. Корн Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров / Г. Корн, Т. Корн; пер. со 2-го амер. перераб. изд. под общ. ред. И. Г. Арамановича. М.: Наука, 1974. 832 с.
5. Рид Р. Свойства газов и жидкостей: справочное пособие / Р. Рид, Дж. Праусниц, Т. Шервуд; пер. с англ. под ред. Б. И. Соколова. 3-е изд., перераб. и доп. Л.: Химия, 1982. 596 с.
6. Соколов В. С. Методика прогнозирования коэффициента конденсатоотдачи на месторождениях с низкой степенью изученности // В. С. Соколов, Д. А. Киселев, А. Ю. Смирнов // Нефтепромысловое дело. 2016. № 4. С. 5-9.
7. Соколов В. С. Моделирование фазового равновесия газоконденсатных систем для месторождений с низкой степенью изученности / В. С. Соколов, Д. А. Киселев, А. Ю. Смирнов // Недропользование XXI век. 2017. № 4. С. 52-57.
8. Соколов В. С. Проблемы обеспечения коэффициента извлечения конденсата газоконденсатных объектов на примере порово-трещинных коллекторов Зайкинско-Зоринского месторождения Оренбургской области / В. С. Соколов, Д. А. Киселев, А. Ю. Смирнов // Нефтепромысловое дело. 2016. № 11. С. 12-16.
9. Ширковский А. И. Разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений / А. И. Ширковский. М.: Недра, 1987. 309 с.
10. Thomas F. B. Gas condensate reservoir performance / F. B. Thomas, D. B. Bennion, G. Andersen // Journal of Canadian Petroleum Technology. 2009. Vol. 48. № 7. PETSOC-09-07-18. DOI: 10.2118/09-07-18