МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ІВАНО-ФРАНКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ

НАФТИ І ГАЗУ

ГЕДЗИК НАЗАРІЙ МИКОЛАЙОВИЧ

УДОСКОНАЛЕННЯ ТЕХНОЛОГІЇ ПІДВИЩЕННЯ ГАЗОВИЛУЧЕННЯ З

РОДОВИЩ ІЗ НИЗЬКОПРОНИКНИМИ ТЕРИГЕННИМИ КОЛЕКТОРАМИ

05.15.06 – Розробка нафтових та газових родовищ

АВТОРЕФЕРАТдисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Івано-Франківськ – 2016

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ФРАНКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

УДК 622.279

УДОСКОНАЛЕННЯ ТЕХНОЛОГІЇ ПІДВИЩЕННЯ ГАЗОВИЛУЧЕННЯ З

РОДОВИЩ ІЗ НИЗЬКОПРОНИКНИМИ ТЕРИГЕННИМИ КОЛЕКТОРАМИ

Розробка нафтових та газових родовищ

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Івано-Франківському національному технічному нафти і газу Міністерства освіти і науки України

Науковий керівник: доктор технічних наук, професорКондрат Олександр РомановичІвано-Франківський національний технічний університет нафти і газу,завідувач кафедри розробки та експлуатації нафтових і газових родовищ

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професорФик Ілля МихайловичНаціональний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», м. Харків, завідувач кафедри видобування нафти, газу та конденсату

кандидат технічних наукРудий Сергій МирославовичНДПІ ПАТ «Укрнафта», м. Івано-Франківськ, начальник відділу нафтовіддачі та інтенсифікації видобутку нафти

Захист відбудеться «20» жовтня 2016 р. о 1400 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 20.052.02 при Івано-Франківському національному технічному університету нафти і газу за адресою: 76019, Україна, м.Івановул. Карпатська, 15.

З дисертацією можна ознайомитися у науково-технічній бібліотеці ІваноФранківського національного технічного університету нафти і газу за адресою: 76019, Україна, м.Івано-Франківськ, вул. Карпатська, 15.

Автореферат розісланий «12» вересня 2016 р.

Учений секретар спеціалізованої вченої ради,кандидат технічних наук, доцент І. М. Ковбасюк

Франківському національному технічному університеті

Франківський національний технічний

кафедри розробки та експлуатації нафтових і

університет «Харківський

газу та

Франківськ, начальник відділу нафтовіддачі та інтенсифікації

годині на засіданні спеціалізованої Франківському національному технічному

університету нафти і газу за адресою: 76019, Україна, м.Івано-Франківськ,

технічній бібліотеці Івано-Франківського національного технічного університету нафти і газу за адресою:

І. М. Ковбасюк

1

-

- -- -

--7-15-

1.

2

2.

3.-

4.

5.

6.

7.

-

1.

3

2.

-

3. -

-

4. -

-

(0,01- -3 2

1000

-

4

6, 7, 8, 10

-3

1, 2, 4, 11, 12, 13].

- 9- - - 2013" (3-

- - - 2013" (7- -

--

- -- -

-- 4- -

- -- -

-- -

- 27- - -Oil-Gas AGH 2016 (8-

-

213 69 104

.

5

Biglarbigi K., Aguilera R., Cipolla C. L., Holditch S. A., Biswas D., Javadpour F., Fisher D., Rushing J. A., Newsham K. E., Cheng Y., Freeman C. M., Salm

. .,.

-

-

6

1 3 7

8 10 -

-

1, 2 10-3 2 40

3, 4 - 10-3 2 40

5, 6- 10-3 2

y = 0.1595ln(x) + 0.701

y = 0.0927ln(x) + 0.1445

y = 0.136ln(x) + 0.3571

y = 0.0822ln(x) + 0.0403

y = 0.0777ln(x) - 0.0048

y = 0.0402ln(x) + 0.02560

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

7

10-3 2

3

10-3 2

3

-

.

aV

, , , ,TaV k P T A b k P T , (1)

, ,b k P T -2 2 21, , , , , , , ln , ln ,ln , , ,

Tk P T kP PT kT k P T k P T .

1

.

1

b

TA

1 20 32 52 61 821 2.017 3.68 32.196 31.711 3.176 15.144k -0.11 -0.01 0.021 0.021 -0.517 -0.06P 0.037 0.046 0.022 0.03 - -3 0.014T -0.031 -0.104 0.507 0.491 0.063 0.045kP - -4 - -3

kT -3

PT - -3

ln k -1.158 -1.158 6.059 -1.144ln T -12.12 -11.842 -3.904 -3.741ln P -0.151 -0.079 0.125 0.031k2 -3

P2 -3

T2 -4 - -3 - -3

3 0.136 0.108 0,057 0.058 0.165 0.027

8

3

2 1.346 33

6 3103

20,23 9,7 1 2 10 3,210

10 280,25 2 10 5,373 10,696 10

2 273,15

k

P P e PV

k T kek

T

, (2)

V 3 Pk 2.

1-15 -9,7-93 10-3 2.

:1)2)3)4)

10-3 2

(N2) (CO2)

0,210-3 2.

3.

9

-

0

5

10

15

20

25

30

35

0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10 12 14 16-3 3

0

5

10

15

20

25

30

35

0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

-3 3

0

5

10

15

20

25

30

35

0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10 12

-3 3

10

max ,maxT F V . (3)

y = -1095.9x4 + 2532x3 - 2082.1x2 + 730.04x - 77.752

y = -76.41x4 + 183.27x3 - 154.28x2 + 60.814x - 5.6938

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

5

10

15

20

25

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

11

2

.

-

D

ECLIPSEPETREL

21000

y = 174.48x4 - 419.79x3 + 338.02x2 - 85.208x + 17.8

y = 156.25x4 - 408.33x3 + 346.25x2 - 90.667x + 21.8

y = -28.385x4 + 69.896x3 - 59.99x2 + 22.979x - 0.88

y = -3.25x2 + 5.6x + 1.27

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0

5

10

15

20

25

30

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

12

10-3 2.

(NPV Net present value- .

7

-

10-3 2

-

13

0.01 10-3 2; 2 0.1 10-3 2; 3 1 10-3 2; 4 10 10-3 2.

-200-150

10-3 2

-

0

5

10

15

20

25

0 500 1000 1500 2000 2500

1

2

4

3

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

0 500 1000 1500 2000 2500

1

2

4

3

220

120

75

45

25

15

01234

5

6

7

0

100

200

300

400

500600

14

--0,01 10-3 2

-

, .

-(4)

(5)

3

3

( )1 10

( )

( )1 10

( )

( )( )

( )

L

L

P P tV F h m

P P t P

P tV F h m

P t P

z

Q tz

; (4)

3 2

3 4 2

1 10

( )1 10

( )

( )

( )( ) ( )

( )

L

L

P PV F h m Q

P P P

P tV F h m

P t P

tz

Q t Q tz

, (5)- -

3; , (t) - -z , z ) -

; -- Q (t) -

3; - 3; F - 2; h -m - , VL

3 PL2( )Q t - 2

3;2( )Q t - 2

3; 4( )Q t -

15

3; 2( )Q t -

23.

-

-

10-3 2

-

-

1.-

2.

16

3.

4.

5.

-

6. - 10-3 2

7. -

-

8.

-

9.

17

1. Kondrat O. R. Enhanced natural gas recovery from low-permeable reservoirs // O. R. Kondrat, N. M. Hedzyk // Quarterly of AGH University of Science and Technology ( ), Vol.33, No.2, 2016. - P. 323-339.

2. Kondrat O. Optimization of the process of natural gas production stimulation from low permeable reservoirs/O. Kondrat, N. Hedzyk// New developments in mining engineering. Theoretical and practical solutions of mineral resources mining. - Taylor & Francis Group, London, Uk, 2015. - P. 479-484.

3. . . -

/ . . // . - -: , 2016. - . 68-75.

4. . .

/ . . // : . - - : , 2016. - . 183-191.5. Kondrat O. R. Study of adsorption processes influence on development of

natural gas fields with low-permeability reservoirs /O.R. Kondrat, N. M. Hedzyk// . - - : ,

2014. - . 7-17.6.

- - : - - -18.

7. -

- -- 2013", 3-6 . 166-167.

8. Kondrat A. R. Physical and hydrodynamic peculiarity of unconventionalreservoirs development / A. R. Kondrat, N. M. Hedzyk

- - 2013", 7-- - . 28-30.9.

, 23- - , . 98-101.

10.

-- -12

- - . 57-59.11. . .

/ . . // 4- -

-24 2015 .- . - , . 99-102.

18

12. . . / . . , . . //

-65-

- - . 189-192.13. Kondrat O. R. Enhanced natural gas recovery from low-permeable reservoirs

// O. R. Kondrat, N. M. Hedzyk // Abstract book of 27th Conference Drilling-Oil-Gas AGH 2016, 08-10 June 2016. Krakow, P. 7.

.

--

-

-

.

-

19

- - --

16.

-

-

-

-

-

20

-

ABSTRACT

Hedzyk N. M. The improvement of enhanced natural gas recovery technology from the fields with low-permeable terrigenous reservoirs. The manuscript.

The thesis for the degree of candidate of technical sciences, specialty 05.15.06 -Development of oil and gas fields. - Ivano-Frankivsk National Technical University of Oil and Gas, Ivano-Frankivsk, 2016.

The thesis is devoted to improving the enhanced gas recovery technology and current gas production from the fields with low-permeable terrigenous reservoirs.

The paper experimentally established the effect of temperature, pressure and permeability of sand reservoirs on the value of specific volume of adsorbed gas and appropriate empirical relationship was obtained. The relative adsorption of methane, nitrogen and carbon dioxide on the surface of sand packed model was experimentally determined and the directions for enhanced gas recovery factor by gas desorption intensification using non-hydrocarbon displacement agents injection were grounded. The influence of pressure and method of non-hydrocarbon displacement agents injection on ultimate gas recovery factor was determined.

As a result of hydrodynamic computer simulation using Eclipse 300 software the optimal parameters of wells profiles and hydraulic fractures were evaluated based on technological and economic criteria.

The impact of adsorption-desorption processes on the dynamics of the curve of reduced reservoir pressure from cumulative gas production was experimentally established. The material balance equation under gas drive was specified by taking into account adsorption-desorption processes. On the basis of these equations the calculation methods were specified for predicting the technological parameters of the natural gas fields with low-permeable reservoirs development by vertical and horizontal wells.

Obtained results were summarized and recommendations for practical implementation and commercialization of elaborated technical and technological solutionswere suggested.

Keywords: gas field, low-permeable reservoirs, adsorption, gas recovery factor, desorption, hydraulic fracturing, horizontal well, material balance equation.