Залежи газа, содержащие растворенные в газе жидкие углеводороды, называются газоконденсатными.
Историю открытия и освоения газоконденсатных месторождений небезынтересно проследить на примере США. По мере развития глубокого бурения и вскрытия пластов с аномально высоким давлением промышленники столкнулись с месторождениями, чрезвычайно богатыми газом, притом в отличие от чисто газовых месторождений продукция содержала значительное количество тяжелых углеводородов. Поиски нефти в этих районах положительных результатов не дали. Таким образом были обнаружены месторождения особого типа, названные впоследствии конденсатными.
Было установлено, что применение к ним известных законов газового состояния, в достаточной степени оправдавших себя (с практической точки зрения) в первый период времени, т. е. до вскрытия глубоких пластов, при новых условиях абсолютно неприемлемо и дает парадоксальные результаты. Незнание истинной природы этих месторождений, поведения газовых смесей в условиях пласта при столь высоких давлениях (обычно превышающих 100 атм или 10 МПа), законов ретроградной конденсации и игнорирование их после того, как эти законы стали известны, привело к значительным потерям топлива.
В 1936 г. В. Воуген предложил сайклинг-процесс при эксплуатации конденсатных месторождений, суть которого заключалась в обратной закачке в пласт осушенного газа. Газ с конденсатом из скважины поступает в конденсатную установку, в которой при соответствующем давлении и температуре выделяются жидкие компоненты. Затем сухой газ сжимается в компрессорах до давления, на 15 — 20 % превышающего давление в скважинах, и под этим давлением через нагнетательные скважины подается обратно в пласт. Это предложение нашло широкое применение в США и Канаде. Одним из первых месторождений, где был внедрен сайклинг-процесс, было газоконденсатное месторождение Ла Глория в округе Джим Веле (Техас).
Первой в нашей стране книгой, освещающей опыт США по эксплуатации газоконденсатных месторождений, была монография М.Х. Шахназарова «Теория и практика эксплуатации конденсатных месторождений», изданная в Баку в 1944 г. Ценность этой книги заключалась в том, что она знакомила работников нефтегазовой промышленности с особенностями эксплуатации конденсатных месторождений США. Одновременно автор предполагал наличие конденсатных месторождений в нашей стране (тогда — СССР). Действительно, в начале 1955 г. в 25 км юго-западнее Баку было открыто первое в стране газоконденсатное месторождение Карадаг.
Согласно литературным источникам, общее число выявленных газоконденсатных месторождений на земном шаре приблизилось к нескольким тысячам, из них примерно 10 — 12 % приходится на долю России. Газоконденсатные месторождения и залежи установлены почти во всех нефтегазоносных провинциях и областях, охватывающих различные по возрасту и характеру складчатости тектонические мегаэлементы.
Содержание конденсата в газе зависит от состава газа, пластового давления и температуры. В одних залежах конденсата в 1 м3 содержится всего лишь несколько кубических сантиметров, в других — до нескольких сот кубических сантиметров. В основном содержание конденсата в газе находится в пределах 40 — 600 см3/м3.
Газоконденсатные месторождения, залегающие на глубинах свыше 1500 м, характеризуются тем, что содержащиеся в них углеводородные смеси находятся обычно в однофазном состоянии — тяжелые углеводороды полностью растворены в массе легких газообразных компонентов. При разработке газоконденсатного месторождения по мере падения давления из газа начинает выделяться конденсат. В первую очередь конденсируются наиболее тяжелые компоненты, а затем — все более легкие. Давление, при котором начинается выделение из газа конденсата, называется давлением начала конденсации.
Конденсат может выделяться как на поверхности, так и в пласте при снижении давления. В последнем случае конденсат впитывается породой пласта, и значительная часть его может остаться в пласте безвозвратно. Поэтому газоконденсатные месторождения следует разрабатывать при забойных давлениях на забое скважин, больших давления начала конденсации, по круговой схеме сайклинг-процесса.
Основы разработки нефтяных и газовых месторождений
