Вопрос №30. Давление насыщения нефти газом, объемный коээфициент и усадка нефти. Плотность нефти дегазированной


Вопрос №30. Давление насыщения нефти газом, объемный коээфициент и усадка нефти

ДНГГ – наз-ся давление, при котором газ начинает переходить из растворимого нефте состояния в свободное.

Рнас → Па, МПа, кгс/см2 .

Давление насыщения зависит от кол-ва и вида раств. газа, а также состава нефти и от температуры. С увеличением кол-во раств. газа и температуры нефти давление насыщения увеличивается.

 

рис.1

 

С ростом содержания АСВ в нефти при прочих равных условиях Рнас увеличивается (т.е. с ростом молекулярной массы нефтяное давление насыщения увеличивается). К этому же приводят и рост содержания в газе компонентов плохо растворимых в нефти. Экспериментально давление насыщения определяют по кривым Р - ∆V

 

рис. 2

Суть эксперимента в том, что дискретно увеличивая объем цилиндра следят за изменением давления в нем, которое снижается с Рпл до Ратм

По полученным данным строим зависимость указанную на рис. 2 точка преломления “В” – есть давление насыщения. Более крутой участок в левой ветви (уч. АВ) объясняется упругим расширением системы состоящей только из жидкости (газ раств. в нефти) имеющий низкий коэф-нт сжимаемости. Отсюда следует, что более резкое падение давления по сравнению с правой ветвью (ВС) представляет собой жидкость + выдел. газ (который обладает более высоким коэф-ом сжимаемости). Сведения о давлении насыщении газа необходимо знать для обоснования глубины спуска насоса под динамич-ий уровень жидкости газа, при выборе длины, диаметра подъемных труб при фонтанном и газлифтном способах добычи нефти.

Плотность дегазированной и пластовой нефти.

Плотность дегазированной и пластовой нефти изменяется в широких пределах 600 – 700...1000 кг/м3 .

   
   
       
       

Присутствие в пл. нефти раств-го газа и повышенная температура пласта приводит к уменьшению плотности нефти.

 

Не все газы одинаково влияют на плотность нефти при их раств-ии. Так с увеличением давления плотность нефти значительно уменьшается при насыщении ее УВ газами ( метан, этанол, пропан) и неУВ (СО2).

Плотность нефтей насыщенных азотом несколько увеличивается с увеличением давления. Это объясняется тем, что с увеличением давления с одной стороны увеличивается кол-во раств-го в нефти газа, что уменьшает вязкость нефти, с другой при увеличении давления, уменьшается объем нефти из-за упругого ее сжатия, что ведет к увеличению вязкости. Естественно, при раств-ии плохо растворимого азота преобладает второй процесс: процесс увеличения вязкости за счет упругого сжатия нефти.

Кривая изменения вязкости в зависимости от давления:

 

 

Плотность, как параметр, необходима для перевода объемных ед. в массовые и наоборот.

31-32 Состав и физические свойства пластовых вод.

Пластовые воды нефтяных залежей – постоянные спутники нефтяных месторождений. Состав и физические св-ва пластовых вод, их активность во много предопределяет успешность разработки нефтяных месторождений.

Различают следующие виды пластовых вод:

1) подошвенные и краевые воды, заполняющие поры коллектор под залежью.

2) промежуточные – воды, приуроченные к водоносным пропластам, залегание в самом пласте.

3) Остаточные – воды, оставшиеся в нефтяном пласте после миграции нефти. В свою очередь остаточные воды делятся:

· свободную (гравитационную) воды, которые находятся в капельножидком состоянии. Движение ее происходит под влиянием силы тяжести и напорного градиента давления, в меньшей степени капиллярных сил.

· капиллярно-связанную воду, воду, удерживаемую капиллярными силами в узких порах.

· пленочную воду, толщина (1...10)·10-6 см

tзам = -1,5 0С плотность >1 прокрывает поверхность

гидрофильных участков пористой среды

· адсорбционно–связанная вода, образуется путем адсорбции поляризованных молекул воды на поверхности части породы. Ее свойства значительно отличаются от свойств свободной объемной воды, например tзам. = - 8 0С, она обладает повышенной кислотностью, толщина этой воды (6...10)·10-7 см

Кроме перечисленных вод в г.п. различают химически связанную воду, которая входит в состав минералов СаSO4·2Н2О. Также встречается вода в тв. состоянии в виде кристаллов, линз и даже линз различной мощности, как правило в зонах многомерзлых пород крайнего Севера..

Вода в состоянии пара на больших глубинах в высокотемпературных зонах.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:

zdamsam.ru

Плотность [насыпная] ... Плотность [низкая более] - Навигатор. Большая Энциклопедия Нефти и Газа.

Уровень 1: Уровень 2: Уровень 3:
от: 0 -фазадо: Воздействие [сильное исключительно] от: Паста[густая]до: Переход — Клетка от: Пластинка[припаянная]до: Плашка [перерезывающая]
от: Воздействие[сильное наиболее]до: Завод [нефтеперерабатывающий] — Союз [советский] от: Переход[колебательный]до: Пластинка [приемная] от: Плашка[плоская]до: Плеть [свариваемая]
от: Завод[специализированный]до: Кольцо [сферическое] от: Пластинка[припаянная]до: Поверхность — Спутник от: Плеть[сварная]до: Плоскость [контактная]
от: Кольцо[телескопическое]до: Надежность [технологическая] от: Поверхность[сребренная]до: Подобие — Решетка [кристаллическая] от: Плоскость[базовая]— Конусдо: Плотность [минимальная] — Орошение
от: Надежность— Топливоснабжениедо: Паста [грубая] от: Подобие— Свойство[физические]до: Полимер [высокомолекулярные линейные] от: Плотность— Орошение— Насадкадо: Площадка — Эстакада
от: Паста[густая]до: Принтер [сетевой] от: Полимер[высокомолекулярный]до: Помехи [промышленные атмосферные] от: Площадки-уплотнитель[иловый]до: Плунжер — Тип
от: Принтер[струйный]до: Результат — Округление от: Помехи[различные]до: Потенциал — Земля от: Плунжер— Трансформатор[дифференциальный]до: Поведение — Фермент
от: Результат[округленный]до: Способы — Заполнение от: Потенциал[значительный]до: Пределы — Температура от: Поведение— Ферритдо: Поверхность — Зуб — Колесо [зубчатое]
от: Способы— Захватдо: Успех — Продукт от: Пределы— Температура[рабочая]до: Привод [следящий электрогидравлический] от: Поверхность[боковая]— Зуб— Колесодо: Поверхность [внутренняя] — Оболочка
от: Успех— Проектдо: Ящур от: Привод— Смесительдо: Принтер [сетевой] от: Поверхность— Оболочка— Кабельдо: Поверхность — Спутник

www.ngpedia.ru

Плотность нефти в пластовых условиях меньше плотности нефти дегазированной (вследствие увеличения содержания газа в нефти и температуры).

Плотность нефти в пластовых условиях меньше плотности нефти дегазированной (вследствие увеличения содержания газа в нефти и температуры). - раздел Геология, Геология нефти и газа

Измеряется плотность ареометром. Ареометр – прибор для определения плотности жидкости по глубине погружения поплавка (трубка с делениями и грузом внизу). На шкале ареометра нанесены деления, показывающие плотность исследуемой нефти.

Вязкость – свойство жидкости или газа оказывать сопротивление перемещению одних ее частиц относительно других.

Коэффициент динамической вязкости (m). – это сила трения приходящаяся на единицу площади соприкасающихся слоев жидкости при градиенте скорости равном 1. /Па·с, 1П (пуаз) = 0,1 Па·с.

Величина, обратная динамической вязкости называется текучестью.

Вязкость жидкости характеризуется также коэффициентом кинематической вязкости, т.е. отношением динамической вязкости к плотности жидкости. За единицу в этом случае принят м2/с. Стокс (Ст) = см2/с = 10-4м2/с.

На практике иногда пользуются понятием условной (относительной)вязкости, представляющей собой отношение времени истечения определенного объема жидкости ко времени истечения такого же объема дистиллированной воды при температуре 200С.

Вязкость пластовой нефти - свойство нефти, определяющее степень ее подвижности в пластовых условиях и значительно влияющее на продуктивность и эффективность разработки залежей.

Вязкость пластовой нефти разных залежей изменяется от 0,2 до 2000 мПа с и более. Наиболее распространены значения 0.8-50 мПа с.

Вязкость уменьшается с ростом температуры, повышением количества растворенных углеводородных газов.

Все темы данного раздела:

Краткая история развития нефтегазодобычи   Современным методам добычи нефти предшествовали примитивные способы: Ø сбор нефти с повер

Цели и задачи нефтегазопромысловой геологии   В течение длительного времени естественные выходы нефти и газа полностью удовлетворяли потребнос

ПРИРОДНЫЕ ГОРЮЧИЕ ИСКОПАЕМЫЕ   Нефть – горючая, маслянистая жидкость, со специфическим запахом, состоящая из смеси углеводородов

Физические свойства нефти Плотность (объемная масса) –отношение массы вещества к его объему. Плотность пластовой нефти - мас

По величине вязкости различают нефти незначительной вязкостью — mн < 1 мПа × с; маловязкие — 1<mн£5 мПа × с;

G=Vг/Vп.н. Газосодержание обычно выражают в м3/м3 или м3/т. Промысловым газовым фактором Г

Пластовые газы Природные углеводородные газы представляют собой смесь предельных УВ вида СnН2n+2

Проницаемость   Важнейшим свойством пород-коллекторов является их способность к фильтрации, т.е к движению в них ж

Нефте-, газо-, водонасыщенность пород-коллекторов   Полагают, что нефтенасыщенные и газонасыщенные пласты первоначально были полностью насыщены водо

Пластовые флюиды   Свойства и состояние углеводородов (УВ) зависят от их состава, давления и температуры. В залежах он

Пластовые нефти   Классификация нефтей. Газожидкостная смесь УВ состоит преимущественно из соеди

По величине вязкости различают нефти Ø незначительной вязкостью ‑ mн < 1 мПа с; Ø маловязкие - 1 < mн &poun

Пластовые газы   Природные углеводородные газы представляют собой смесь предельных УВ вида СnН2n

Физические свойства газов Газовые смеси характеризуются массовыми или молярными концентрациями компонентов. Для

Газоконденсат   Конденсатом называют жидкую углеводородную фазу, выделяющуюся из газа при снижении давления

Газогидраты   Гидраты газов представляют собой твердые соединения (клатраты), в которых молекулы газа при оп

Пластовые воды нефтяных и газовых месторождений   Вода ‑ неизменный спутник нефти и газа. В месторождении она залегает в тех же пластах, что и нефт

Формы залегания воды в породах. В горных породах вода находится в с

Виды вод нефтяных и газовых месторождений. С позиций промысловой геологии воды нефтяных и г

Подошвенной называется вода,залегающая под ВНК (ГВК). К промежуточным относятся водыводоносных пропластков, иногда залегающих внутри нефтегазоносных

Подошвенной называется вода,залегающая под ВНК (ГВК). К промежуточным относятся водыводоносных пропластков, иногда залегающих внутри нефтегазоносных

Физические свойства пластовых вод. Минерализацией воды называется суммарное содержание в воде растворенных солей, ион

Газоконденсат Конденсатом называют жидкую углеводородную фазу, выделяющуюся из газа при снижении давления

Газогидраты Гидраты газов представляют собой твердые соединения (клатраты), в которых молекулы газа при опред

Физические свойства пластовых вод В состав вод нефтяных месторождений входят, главным образом, хлориды, бикарбонаты и карбонаты металлов нат

ХАРАКТЕР ИЗМЕНЕНИЯ СОСТАВА И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ НЕФТИ И ГАЗА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВЛИЯНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ПРИРОДНЫХ ФАКТОРОВ Все залежи углеводородов обладают большим или меньшим запасом различных видов энергии для перемещения неф

Начальное пластовое давление   Пластовое давление ‑ один из важнейших факторов, определяющих энергетические возможн

Соответствующим гидростатическому   Гидростатическим пластовым давлением (ГПД) называют давление в пласте-коллекторе, возникающе

Залежи с начальным пластовым давлением, отличающимся от гидростатического.   Начальное пластовое давление в водоносных пласт

Месторождений   Известно, что в недрах месторождений температура возрастает с глубиной, начиная от так называемог

ПРОБЛЕМЫ ПРОИСХОЖДЕНИЯ НЕФТИ И ГАЗА Запасами нефти, газа или конденсата называется их количество, содержащееся в породах-коллекторах в пре

Геофизические методы изучения разрезов скважин   Электрический каротаж основан на изучении кажущегося удельного сопротивления пород (К

Радиоактивные методы каротажа В настоящее время широкое распространение получили два метода радиоактивного каротажа: гамма-каротаж (ГК)

Специальные геофизические исследования. Рассмотренный выше комплекс геофизических исследований далеко не исчерпывает всего объема промыслово-гео

Геологическая интерпретация данных каротажа Процесс интерпретации данных каротажа условно подразделяют на два этапа: геофизический и геологический.

Детальная корреляция разрезов скважин   Составление адекватной модели залежи возможно лишь при наличии надежной детальной корреляции про

Детальной корреляции скважин   Основой детальной корреляции является выявление и учет последовательности напластования пор

Методические приемы детальной корреляции скважин   Детальная корреляция представляет собой ряд последовательно выполняемых операций, заканчивающих

Понятие и виды геологических границ   Выявление внутреннего строения залежи по данным измерений, наблюдений и определений представляет

ЗОНАЛЬНОСТЬ ПРОЦЕССОВ НЕФТЕОБРАЗОВАНИЯ В пределах залежей насыщающие продуктивный пласт газ, нефть и вода располагаются по высоте в соответствии

Геологическая неоднородность нефтегазоносных пластов   Под геологической неоднородностьюпонимают изменчивость природных характеристик нефтег

Макронеоднородность изучают по вертикали (по толщине горизонта) и по простиранию пластов (по площади). По толщине макронеоднородность проявл

Пористость коллекторов Под пористостью горной породы понимается наличие в ней пустот (пор, каверн, трещин), не заполне

Проницаемость коллекторов   Проницаемость пористой среды – это способность пропускать жидкость или газ при пере

Гранулометрический (механический) состав пород Содержание в породе частиц различной величины, выраженное в весовых процентах, называется гранулометричес

ПРИРОДНЫЕ РЕЗЕРВУАРЫ   Природным резервуаромназывается природ­ная емкость для нефти, газа и воды, внутри которо

Основные типы залежей Любое естественное скопление нефти и газа в ловушке назы­вается залежью.   Условия зале

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАЗМЕЩЕНИЯ СКОПЛЕНИЯ НЕФТИ И ГАЗА В ЗЕМНОЙ КОРЕ   В ходе поисково-разведочных работ применяются геологические, геофизические, методы, а также бурен

Дизьюнктивные нарушения   В зависимости от характера смещения слоев и положения плоскости нарушения выделяются взбросы и сб

Формирование скоплений нефти и газа В процессе седиментации происходит накопление слоистых пород с дисперсным органическим веществом, которы

allrefers.ru

Пластовая и дегазированная нефть.

Пластовая нефть– неокисленная, содержащая растворенный газ и находящаяся под пластовым давлением и температурой.

Дегазированная нефть – при подъеме нефти на поверхность снижается P и t, из нефти выделяется газ. Такую нефть называют дегазированной или устьевой трапной.

Пластовая нефть представляет собой смесь большого количества компонентов разного состава, отличающихся разнообразием свойств. При дегазации пластовой нефти выделяются ее газообразные составляющие: УВ газы, N2 и иногда CO2, h3S и инертные газы.

Содержание газообразных УВ в нефти может изменяться от единиц до сотен м3 на тонну нефти. Растворенный в нефти газ уменьшает ее вязкость и плотность и увеличивает ее сжимаемость. Газ взаимодействует с диспергированными в нефти парафинами и асфальтенами - изменяются вязкость, температура насыщения нефти парафином и тд.

Количественное содержание растворенных газов характеризуется газосодержанием (газонасыщенностью)– кол-во газа растворенного в ед. объема пластовой нефти, сохраняющееся постоянно при пластовом давлении равном либо превышающем давление насыщения; и уменьшающееся при сжижении пластового давления ниже давления насыщения

Гн = Vг / Vпл.н [м3/м3]

Vг – объем содержащегося газа в ед. объема пластовой нефти

Растворимость газа- максимальное кол-во газа, которое может быть растворено в единице объема пластовой нефти при определенном P и t.

Коэффициент растворимости газаa показывает, какое количество газа растворяется в единице объёма жидкости при данном давлении:

α = VГ / (VЖ * Р)

Vж – объём жидкости-растворителя;

Vг – количество газа, растворённого при данной температуре;

Р – давление газа над поверхностью жидкости

Если пластовое давление меньше давления насыщения, то часть газа находится в свободном состоянии (залежь имеет газовую шапку). Если пластовое давление больше давления насыщения, то говорят, что нефть "недонасыщена" газом и весь газ растворён в нефти. С повышением давления растворимость газа растёт, а с повышением температуры – падает.

Разные компоненты нефтяного газа обладают разной способностью растворятся в жидкостях, причём с увеличением молекулярной массы газового компонента растёт коэффициент растворимости.

Давление насыщения нефти газом– давление, при котором газ начинает переходить из растворимого нефтесостояния в свободное. Оно зависит от количества и вида растворенного газа, а также состава нефти и от t. С увеличением количества растворенного газа и t нефти, давление насыщения увеличивается.

С ростом молекулярной массы давление насыщения увеличивается.

Сведения о давлении насыщении газа необходимо знать для обоснования глубины спуска насоса под динамический уровень жидкости газа, при выборе длины, диаметра подъемных труб при фонтанном и газлифтном способах добычи нефти.

Количество выделившегося из нефти газа зависит и от способа дегазирования :

- Контактное разгазирование - выделившийся газ находится в контакте с нефтью,

- дифференциальное разгазирование - выделившийся из нефти газ непрерывно отводится из системы.

Коэффициент разгазирования– количество газа, выделившегося из единицы объёма нефти при снижении давления на единицу.

Св-ва нефти в пластовых условиях.

Плотность дегазированной и пластовой нефти .

Изменяется в широких пределах 600...1000 кг/м3 .

Присутствие в пл. нефти раств-го газа и повышенная температура пласта приводит к уменьшению плотности нефти.

Ромашкинское МР: 822 - > 870.

Не все газы одинаково влияют на плотность нефти при их раств-ии. Так с увеличением давления плотность нефти значительно уменьшается при насыщении ее УВ газами и СО2 и несколько увеличивается при насыщении N2. Это объясняется тем, что с увеличением давления с одной стороны увеличивается кол-во раств-го в нефти газа, что уменьшает вязкость нефти, с другой - уменьшается объем нефти из-за упругого ее сжатия, что ведет к увеличению вязкости.

Плотность, как параметр, необходима для перевода объемных ед. в массовые и наоборот.

Вязкость пластовой нефти.

Она всегда отличается от вязкости дегазированной нефти в следствии большого кол-ва растворенного газа, повышенной t и P. При этом все нефти подчиняются следующим закономерностям:

1.повышение давления приводит к некоторому снижению вязкости, но при условии, что Рпл > Рнас вязкость увеличивается:

По мере увеличения давления (АВ) вязкость нефти уменьшается, т.к. увеличивается кол-во растворимого в нефти газа. В (В) Р = Рнас и весь свободный газ растворен в нефти, дальнейшее увеличение давления приводит к некоторому увеличению вязкости нефти за счет ее упругого сжатия.

2.Вязкость нефти уменьшается с увеличением t, при этом увеличение P уменьшает темп падения вязкости:

Наиболее высокая скорость снижения вязкости отмечается при начальном увеличении t, в дальнейшем снижение вязкости замедляется. По данной кривой можно подобрать наиболее оптимальную t нагрева нефти. Высоковязкие нефти со значительной плотностью обладают большим темпом снижения вязкости, чем нефти имеющие меньшую вязкость и плотность.

В пластовых условиях вязкость нефти может быть в 10 раз меньше вязкости дегазированной нефти.

Вязкость нефти в пластовых условиях изменяется от десятых долей до мПа·с до 2000 - 3000 мПа·с. Сведения о вязкости используют при определении дебита скважин, при подборе нефтепромыслового оборудования и др. расчетах.

Сжимаемость нефти

Упругие св-ва нефти оцениваются коэф-ом сжимаемости нефти – способностью ж-ти изменять свой объем под действием давления:

Наиболее низкими значениями обладают дегазированные нефти. βн.дег = (4...7) · 10-10 Па

У пластовых нефтей, содержащих растворимый газ βн.пл = 140·10-10 Па. Но чаще всего (25...35) ·10-10 Па.

βн зависит от ее состава, кол-ва раств-го газа и температуры. Чем выше молекулярная масса нефти, тем выше βн. Чем больше в нефти раств-го газа, тем больше βн. С увеличением температуры βн уменьшается, что объясняется ухудшением растворимости газов в нефти.

График βн от Р:

Уменьшение βн со снижением давления ниже давления насыщения обуславливается дегазацией нефти. Величина βн используется при определении упругих запасов нефти, при расчетах коэф-ов пъезопроводности и упругой емкости пласта.

βн определяется по кривым Р - ∆V.

Диэлектрические свойства нефтей . Нефть – диэлектрик. Диэлектрическая проницаемость (ε) показывает, во сколько раз взаимодействие между электрическими зарядами в данном веществе меньше, чем в вакууме, при прочих равных условиях. Теоретически считается что если у вещества ε < 2,5, то вещество считается диэлектрик. Величины диэлектрической проницаемости измененяются в следующих диапазонах: для воздуха = 1; для нефти = 1,86 – 2,38; для нефтяного газа = 1,015; для смол и асфальтенов = 2,8.

29.Растворимость газов в нефти. Газосодержание пластовой нефти. Газовый фактор. Влияние растворенного газа на физ св-ва нефти. Контактный и дифференциальный процессы разгазирования.

В пластовой нефти всегда содержатся растворимые газы, количественное их содержание хар-ся газосодержанием (газонасыщенностью).

Газосодержание пластовой нефти– кол-во газа растворенного в ед. объема пластовой нефти, сохраняющееся постоянно при пластовом давлении равном либо превышающем давление насыщения; и уменьшающееся в процессе разработки залежи в процессе сжижении пластового давления ниже давления насыщения

Гн = Vг / Vпл.н [м3/м3]

Vг – объем содержащегося газа в ед. объема пластовой нефти

Максимальное кол-во газа, которое может быть раств. в ед. объема пластовой нефти при опред. P и t наз-ся растворимостью газа .

Газосодержание может быть равным или меньшим растворимости газа. Растворимость газов при небольших давлениях и температурах подчиняются линейному закону Генри:

Vг = α · Vж · Р

Vг – кол-во газа, раств в объеме жидкости Vж, [м3]

Р – абсолютное давление газа над поверхностью жидкости, [Па]

α - коэф-нт раств. газа в жидкости

Физический смысл α- кол-во газа растворенного в ед. объема или массы нефти при увеличении давления на единицу и может изменяться в пределах от долей до 40-50 м3 / м3 · МПа

α = Vг / Vж · Р , [м3 / м3 · МПа ; Па-1]

Газовый фактор – это кол-во газа, приходящегося на 1 т или 1 м3 добытой нефти.

Гф =Vг / Vд.н. = [м3 / м3 ; м3 / т]

Различают начальный, текущий и средний газовый фактор:

- начальный – отношение количеств добытого газа и нефти за первый месяц или квартал работы скважины.

- текущий – отношение добытого газа и нефти за любой ограниченный отрезок времени.

- средний –отношение количеств газа и нефти добытого с начала разработки до любой произвольной даты.

Различные компоненты нефтяного газа обладают неодинаковой растворимостью в нефти. С увеличением молекулярной массы коэф-нт растворимости УВ-ых газов возрастает. Из неУВ-ых газов: углекислый газ обладает весьма высокой растворимостью, а азот наиболее низкой.

Пример: коэф-нт растворимости отдельных газов в Ромашкинской нефти (Газ - α, м3 / м3 · МПа)

СО2 - 13,0

СН4 - 3,8

N2 - 0,88

Замечено, что растворенность газов в нефти увеличивается с возрастанием содержания в нефти парафинов УВ и уменьшается с ростом ароматических УВ и асфальтосмолистых веществ (АСВ).

С увеличением давления растворенность газов увеличивается, но это увеличение различно для различных газов.

Выводы: для N2 и СН4 пологий подъем, растворимость равномерна и подчиняется закону Генри, а для хорошо растворимых газов СО2 и попутный газ, растворимость характеризуется резким подъемом до определенных давлений, а затем выполаживанием. Последнее обуславливается обратными процессами растворения компонентов нефти в сжатом газе (ретроградные фазовые превращения).

Очень часто в нефтепромысловой практике мы встречаемся с процессами разгазирования. Различают контактный и дифференциальный процессы разгазирования.

- Контактный– когда весь выделившийся из нефти газ остается в контакте с нефтью.

- Дифференциальный– когда выделившийся из нефти газ постоянно отводится.

Представление о количестве выделившегося газа дают кривые разгазирования.

Q – кол-во выделившегося газа.

30.Давление насыщения нефти газом., объемный коэффициент и усадка нефти. Определение давления насыщения и его практическое приложение.

studlib.info

Пластовая и дегазированная нефть.

Пластовая нефть – неокисленная, содержащая растворенный газ и находящаяся под пластовым давлением и температурой.

Дегазированная нефть– при подъеме нефти на поверхность снижается P и t, из нефти выделяется газ. Такую нефть называют дегазированной или устьевой трапной.

Пластовая нефть представляет собой смесь большого количества компонентов разного состава, отличающихся разнообразием свойств. При дегазации пластовой нефти выделяются ее газообразные составляющие: УВ газы, N2 и иногда CO2, h3S и инертные газы.

Содержание газообразных УВ в нефти может изменяться от единиц до сотен м3 на тонну нефти. Растворенный в нефти газ уменьшает ее вязкость и плотность и увеличивает ее сжимаемость. Газ взаимодействует с диспергированными в нефти парафинами и асфальтенами - изменяются вязкость, температура насыщения нефти парафином и тд.

Количественное содержание растворенных газов характеризуется газосодержанием (газонасыщенностью) – кол-во газа растворенного в ед. объема пластовой нефти, сохраняющееся постоянно при пластовом давлении равном либо превышающем давление насыщения; и уменьшающееся при сжижении пластового давления ниже давления насыщения

Гн = Vг / Vпл.н [м3/м3]

Vг – объем содержащегося газа в ед. объема пластовой нефти

Растворимость газа - максимальное кол-во газа, которое может быть растворено в единице объема пластовой нефти при определенном P и t.

Коэффициент растворимости газа a показывает, какое количество газа растворяется в единице объёма жидкости при данном давлении:

α = VГ / (VЖ * Р)

Vж – объём жидкости-растворителя;

Vг – количество газа, растворённого при данной температуре;

Р – давление газа над поверхностью жидкости

Если пластовое давление меньше давления насыщения, то часть газа находится в свободном состоянии (залежь имеет газовую шапку). Если пластовое давление больше давления насыщения, то говорят, что нефть "недонасыщена" газом и весь газ растворён в нефти. С повышением давления растворимость газа растёт, а с повышением температуры – падает.

Разные компоненты нефтяного газа обладают разной способностью растворятся в жидкостях, причём с увеличением молекулярной массы газового компонента растёт коэффициент растворимости.

Давление насыщения нефти газом – давление, при котором газ начинает переходить из растворимого нефтесостояния в свободное. Оно зависит от количества и вида растворенного газа, а также состава нефти и от t. С увеличением количества растворенного газа и t нефти, давление насыщения увеличивается.

С ростом молекулярной массы давление насыщения увеличивается.

Сведения о давлении насыщении газа необходимо знать для обоснования глубины спуска насоса под динамический уровень жидкости газа, при выборе длины, диаметра подъемных труб при фонтанном и газлифтном способах добычи нефти.

Количество выделившегося из нефти газа зависит и от способа дегазирования:

- Контактное разгазирование - выделившийся газ находится в контакте с нефтью,

- дифференциальное разгазирование - выделившийся из нефти газ непрерывно отводится из системы.

Коэффициент разгазирования – количество газа, выделившегося из единицы объёма нефти при снижении давления на единицу.

 

Св-ва нефти в пластовых условиях.

Плотность дегазированной и пластовой нефти.

Изменяется в широких пределах 600...1000 кг/м3 .

Присутствие в пл. нефти раств-го газа и повышенная температура пласта приводит к уменьшению плотности нефти.

Ромашкинское МР: 822 - > 870.

Не все газы одинаково влияют на плотность нефти при их раств-ии. Так с увеличением давления плотность нефти значительно уменьшается при насыщении ее УВ газами и СО2 и несколько увеличивается при насыщении N2. Это объясняется тем, что с увеличением давления с одной стороны увеличивается кол-во раств-го в нефти газа, что уменьшает вязкость нефти, с другой - уменьшается объем нефти из-за упругого ее сжатия, что ведет к увеличению вязкости.

Плотность, как параметр, необходима для перевода объемных ед. в массовые и наоборот.

Вязкость пластовой нефти.

Она всегда отличается от вязкости дегазированной нефти в следствии большого кол-ва растворенного газа, повышенной t и P. При этом все нефти подчиняются следующим закономерностям:

1. повышение давления приводит к некоторому снижению вязкости, но при условии, что Рпл > Рнас вязкость увеличивается:

По мере увеличения давления (АВ) вязкость нефти уменьшается, т.к. увеличивается кол-во растворимого в нефти газа. В (В) Р = Рнас и весь свободный газ растворен в нефти, дальнейшее увеличение давления приводит к некоторому увеличению вязкости нефти за счет ее упругого сжатия.

2. Вязкость нефти уменьшается с увеличением t, при этом увеличение P уменьшает темп падения вязкости:

Наиболее высокая скорость снижения вязкости отмечается при начальном увеличении t, в дальнейшем снижение вязкости замедляется. По данной кривой можно подобрать наиболее оптимальную t нагрева нефти. Высоковязкие нефти со значительной плотностью обладают большим темпом снижения вязкости, чем нефти имеющие меньшую вязкость и плотность.

В пластовых условиях вязкость нефти может быть в 10 раз меньше вязкости дегазированной нефти.

Вязкость нефти в пластовых условиях изменяется от десятых долей до мПа·с до 2000 - 3000 мПа·с. Сведения о вязкости используют при определении дебита скважин, при подборе нефтепромыслового оборудования и др. расчетах.

Сжимаемость нефти

Упругие св-ва нефти оцениваются коэф-ом сжимаемости нефти – способностью ж-ти изменять свой объем под действием давления:

Наиболее низкими значениями обладают дегазированные нефти. βн.дег = (4...7) · 10-10 Па

У пластовых нефтей, содержащих растворимый газ βн.пл = 140·10-10 Па. Но чаще всего (25...35) ·10-10 Па.

βн зависит от ее состава, кол-ва раств-го газа и температуры. Чем выше молекулярная масса нефти, тем выше βн. Чем больше в нефти раств-го газа, тем больше βн. С увеличением температуры βн уменьшается, что объясняется ухудшением растворимости газов в нефти.

График βн от Р:

Уменьшение βн со снижением давления ниже давления насыщения обуславливается дегазацией нефти. Величина βн используется при определении упругих запасов нефти, при расчетах коэф-ов пъезопроводности и упругой емкости пласта.

βн определяется по кривым Р - ∆V.

Диэлектрические свойства нефтей. Нефть – диэлектрик. Диэлектрическая проницаемость (ε) показывает, во сколько раз взаимодействие между электрическими зарядами в данном веществе меньше, чем в вакууме, при прочих равных условиях. Теоретически считается что если у вещества ε < 2,5, то вещество считается диэлектрик. Величины диэлектрической проницаемости измененяются в следующих диапазонах: для воздуха = 1; для нефти = 1,86 – 2,38; для нефтяного газа = 1,015; для смол и асфальтенов = 2,8.

 

29.Растворимость газов в нефти. Газосодержание пластовой нефти. Газовый фактор. Влияние растворенного газа на физ св-ва нефти. Контактный и дифференциальный процессы разгазирования.

В пластовой нефти всегда содержатся растворимые газы, количественное их содержание хар-ся газосодержанием (газонасыщенностью).

Газосодержание пластовой нефти – кол-во газа растворенного в ед. объема пластовой нефти, сохраняющееся постоянно при пластовом давлении равном либо превышающем давление насыщения; и уменьшающееся в процессе разработки залежи в процессе сжижении пластового давления ниже давления насыщения

Гн = Vг / Vпл.н [м3/м3]

Vг – объем содержащегося газа в ед. объема пластовой нефти

Максимальное кол-во газа, которое может быть раств. в ед. объема пластовой нефти при опред. P и t наз-ся растворимостью газа.

Газосодержание может быть равным или меньшим растворимости газа. Растворимость газов при небольших давлениях и температурах подчиняются линейному закону Генри:

Vг = α · Vж · Р

Vг – кол-во газа, раств в объеме жидкости Vж, [м3]

Р – абсолютное давление газа над поверхностью жидкости, [Па]

α - коэф-нт раств. газа в жидкости

Физический смысл α - кол-во газа растворенного в ед. объема или массы нефти при увеличении давления на единицу и может изменяться в пределах от долей до 40-50 м3 / м3 · МПа

α = Vг / Vж · Р , [м3 / м3 · МПа ; Па-1]

Газовый фактор– это кол-во газа, приходящегося на 1 т или 1 м3 добытой нефти.

Гф =Vг / Vд.н. = [м3 / м3 ; м3 / т]

Различают начальный, текущий и средний газовый фактор:

- начальный– отношение количеств добытого газа и нефти за первый месяц или квартал работы скважины.

- текущий– отношение добытого газа и нефти за любой ограниченный отрезок времени.

- средний–отношение количеств газа и нефти добытого с начала разработки до любой произвольной даты.

Различные компоненты нефтяного газа обладают неодинаковой растворимостью в нефти. С увеличением молекулярной массы коэф-нт растворимости УВ-ых газов возрастает. Из неУВ-ых газов: углекислый газ обладает весьма высокой растворимостью, а азот наиболее низкой.

Пример: коэф-нт растворимости отдельных газов в Ромашкинской нефти (Газ - α, м3 / м3 · МПа)

СО2 - 13,0

СН4 - 3,8

N2 - 0,88

Замечено, что растворенность газов в нефти увеличивается с возрастанием содержания в нефти парафинов УВ и уменьшается с ростом ароматических УВ и асфальтосмолистых веществ (АСВ).

С увеличением давления растворенность газов увеличивается, но это увеличение различно для различных газов.

Выводы: для N2 и СН4 пологий подъем, растворимость равномерна и подчиняется закону Генри, а для хорошо растворимых газов СО2 и попутный газ, растворимость характеризуется резким подъемом до определенных давлений, а затем выполаживанием. Последнее обуславливается обратными процессами растворения компонентов нефти в сжатом газе (ретроградные фазовые превращения).

Очень часто в нефтепромысловой практике мы встречаемся с процессами разгазирования. Различают контактный и дифференциальный процессы разгазирования.

- Контактный – когда весь выделившийся из нефти газ остается в контакте с нефтью.

- Дифференциальный – когда выделившийся из нефти газ постоянно отводится.

Представление о количестве выделившегося газа дают кривые разгазирования.

Q – кол-во выделившегося газа.

 

30.Давление насыщения нефти газом., объемный коэффициент и усадка нефти. Определение давления насыщения и его практическое приложение.

site-to-you.ru