Modeling of molecular interactions in the system of Methane-C5+ for predicting retrograd condensation in the development of oil and gas deposits

Abstract

Retrograde condensation is a critical process in the exploitation of gas condensate fields, leading to significant reductions in hydrocarbon production. This study examines the mechanisms behind this phenomenon, focusing on the BT6 ¹ reservoir of the North-Chaselsky field. Here, condensation occurs when the reservoir pressure falls to 27,64 MPa, which is only 0.12 MPa above the current pressure of 27,52 MPa.The aim of this study is to identify molecular and thermodynamic factors causing early condensation and to propose measures for maintaining reservoir pressure to reduce hydrocarbon production losses.The paper is relevant as it clarifies the physics of intermolecular interactions during gas-liquid phase filtration in the reservoir.Using the Peng-Robinson equation of state and Lennard-Jones potential, the authors of this paper conducted an analysis of intermolecular interactions in the methane-heavy hydrocarbon (C5+) system. Also, the authors found that the formation of complexes with C5+ when pressure decreases from 25 MPa down to 10–18 MPa results in the blocking of 98,9 % of the reservoir pores. This blockage is 4 to 6 times higher than the percolation threshold (15–25 %). It explains the complete cessation of gas production at the maximum condensation pressure.The results of this work underscore the need for maintaining pressure above the dew point and managing rock wettability. This study is relevant for fields with terrigenous reservoirs, where retrograde condensation presents significant challenges to project profitability.

About the authors

V. A. Belykh

Industrial University of Tyumen

A. K. Yagafarov

Industrial University of Tyumen

S. N. Bastrikov

Industrial University of Tyumen

Email: bastrikovsn@tyuiu.ru

References

  1. Фаловский, В. И. Современный подход к моделированию фазовых превращений углеводородных систем с помощью уравнения состояния Пенга — Робинсона / В. И. Фаловский, А. С. Хорошев, В. Г. Шахов. – Текст : непосредственный // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. – 2011. – Т. 13, № 4. – C. 120–125.
  2. Оперативный подсчет запасов газа и конденсата СевероЧасельского месторождения ОАО «Арктикгаз». Договор № 5/16-15 : геологический отчет. – Тюмень: НАО «СибНАЦ», 2015. – 330 с. – Текст : непосредственный.
  3. Малыгин, А. В. Описание свойств двухатомных веществ на основе потенциала Леннард-Джонса / А. В. Малыгин, А. В. Клинов, Л. Р. Минибаева. – Текст : непосредственный // Вестник Казанского технологического университета. 2012. – Т. 15, № 1. – С.122–124.
  4. Peng, D. Y. A new two-constant equation of state / D. Y. Peng, D. B. Robinson. – doi: 10.1021/i160057a011. – Text : direct // Industrial & Engineering Chemistry Fundamentals. – 1976. – Vol. 15. – Issue 1. – P. 59–64.
  5. Фракталы и перколяция в пористой среде / Э. Гийон, К. Д. Митеску, Ж.-П. Юлен, С. Ру. – Текст : непосредственный // Успехи физических наук. – 1991. – Т. 161. – № 10. – С. 121–128.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).