ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 1
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРИВЕДЕННОГО ПЛАСТОВОГО ДАВЛЕНИЯ, ДАВЛЕНИЯ НАСЫЩЕНИЯ НЕФТИ ГАЗОМ, ОБЪЕМНОГО КОЭФИЦИЕНТА СЖИМАЕМОСТИ И РАСТВОРИМОСТИ
ГАЗА
Студент должен
знать:
- состояние жидкостей и газов в пластовых условиях, молекулярно-поверхностные свойства системы «нефть-газ-вода-порода»
уметь:
- определять приведенное пластовое давление насыщения нефти, объемный коэффициент сжимаемости газа, растворяемость газа
Исходные данные
По результатам пробной эксплуатации скважины получены следующие данные:
Таблица 1
№ вар. |
пластовое давление | Тпл К пластовая температура | pн кг/м3 плотность нефти | pг кг/м3 плотность газа | G0 т/м3 газовый фактор | pг отн кг/м3 относительная плотность газа | Н м расстояние до середины пласта | Нвнк м расстояние до ВНК |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
1 | 18,6 | 338 | 838 | 0,9 | 150 | 0,87 | 1800 | 1850 |
2 | 18,7 | 839 | ||||||
3 | 18,8 | 840 | ||||||
4 | 18,9 | 841 | ||||||
5 | 19,0 | 842 | ||||||
6 | 19,1 | 843 | ||||||
7 | 19,2 | 844 | ||||||
8 | 19,3 | 845 | ||||||
9 | 19,4 | 846 | ||||||
10 | 19,5 | 847 | ||||||
11 | 19,6 | 848 | ||||||
12 | 19,7 | 849 | ||||||
13 | 19,8 | 850 | ||||||
14 | 19,9 | 851 |
Pпл МПаПродолжение таблицы 1
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
15 | 20,0 | 338 | 852 | 0,9 | 150 | 0,87 | 1800 | 1850 |
16 | 20,1 | 853 | ||||||
17 | 20,2 | 854 | ||||||
18 | 20,3 | 855 | ||||||
19 | 20,4 | 856 | ||||||
20 | 20,5 | 857 | ||||||
21 | 20,6 | 858 | ||||||
22 | 20,7 | 859 | ||||||
23 | 20,8 | 860 | ||||||
24 | 20,9 | 861 | ||||||
25 | 21,0 | 862 | ||||||
26 | 21,1 | 863 | ||||||
27 | 21,2 | 864 | ||||||
28 | 21,3 | 865 | ||||||
29 | 21,4 | 866 | ||||||
30 | 21,5 | 867 |
ЗАДАЧА 1
Определить давление насыщения нефти газом, объемный коэффициент, плотность нефти в пластовых условиях и усадку нефти
Решение:
1 Давление насыщения нефти газом находится по номограмме (см. приложение 1.1). Предварительно нужно перевести газовый фактор, данный в м3/т, в м3/м3 по формуле:
G0 = G0 (м3/т) · pн (т/м3); м3/м3
2 Объемный коэффициент нефти Вн определяется по другой номограмме см И. Стендинга (см. приложение 1.2)
3 Для нахождения плотности нефти в пластовых условиях (с учетом растворенного газа) сначала определяем количество растворенного газа в 1 м3 нефти по формуле:
Gr = G0 (м3/м3) · pr (кг/м3); кг/м3
плотность нефти в пластовых условиях определяем по формуле:
сн. пл. = сн + Gг / Вн, кг/м3
4 Усадка нефти определяется по формуле:
вус = ( Вн – 1 / Вн) ·100, %
ЗАДАЧА 2
Нефтяные газы подчиняются основным физическим законам состояния идеальных газов, но с некоторыми отклонениями от них. Для оценки степени этих отклонений используется коэффициент сжимаемости газа Ж, который показывает отношение объемов реального и идеального газов при одних и тех же давлениях и температурах. Численное значение этого коэффициента для разных условий определяется экспериментальным путем.
Для смеси углеводородных газов величина Ж зависит от приведенных среднекритических давлений и температуры:
Рпр = Рраб / Рср. кр. Тпр = Траб / Тср. кр.
где Рср. кр. = У ( у · Ркр );
Тср. кр. = У ( у · Ткр )
где у – объемное содержание в газе данного углеводорода в долях единицы;
Ркр и Ткр – критическое давление и температура в Па и К
При отсутствии данных о составе газа, можно использовать расчетные формулы . Определить коэффициент сжимаемости газа в пластовых условиях, если известно, что абсолютное пластовое давление Рпл; пластовая температура Тпл; относительная плотность газа по воздуху сг. отн состав газа приведен в таблице:
Компоненты | Объемное содержание, доли единицы | Ркр, Мпа | у Ркр, МПа | Ткр, К | у Ткр, К |
СН4 | 0,75 | 4,73 | 190 | ||
С2Н6 | 0,08 | 4,98 | 305 | ||
С3Н8 | 0,09 | 4,34 | 370 | ||
С4Н10 | 0,04 | 3,87 | 425 | ||
С5Н12+В | 0,04 | 3,40 | 470 | ||
У | 1 | - | - |
Решение:
1. Приведенные давление и температура будут:
Рпр = Рпл / У ( у · Ркр );
Тпр = Тпл / У ( у · Ткр )
2. Для этих значений Рпр и Тпр по кривым Брауна найдем Ж ( см. приложение 1.3)
3. Одновременно для сравнения определим коэффициент сжимаемости газа по формулам
Рпр = ( 4,937 – 0,464 · сг. отн ) · 106, МПа
Тпр = 178,5 · сг. отн + 97
Рпр=Рпл/Ркр Тпр=Тпл/Ткр
Ж = 1 – 10-2 ( 0,76 · Тпр3 – 9,36 · Тпр + 13 ) · ( 8 – Рпр ) · Рпр
Результаты, полученные по обоим методам, должны совпадать.
ЗАДАЧА 3
Определить коэффициент растворимости газа б, если в объеме нефти Vн при абсолютном давлении Р растворенный газ имеет Vг, приведенный к нормальным условиям.
Решение:
Коэффициент растворимости газа находится из закона Генри Vг
Vг = б·РVж
где Vг – объем растворенного газа
б – коэффициент растворимости
Р – давление
Vж – объем жидкости, в которой растворяется газ
б = Vг / Р · Vн, 1/МПа
принимаем Vг = G0 (м3/м3); Vж = 1м3; Р = Рпл
ЗАДАЧА 4
Величина пластового давления, его распределение по площади, динамика изменения во времени несут ценную информацию о режиме работы пласта, условиях разработки отдельных участков залежи. Но измеренное в различных частях залежи пластовое давление будет отличаться за счет разной глубины залегания пласта в сводовой и крыльевых зонах.
Для того, чтобы исключить влияние глубины залегания пласта, измеренное в скважинах давление приводят к одной плоскости, за которую обычно принимают начальное положение водонефтяного контакта (ВНК). Пластовое давление, приведенное к одной плоскости, называют приведенным пластовым давлением.
Исходные данные приведены в таблице 2
Решение:
Если пластовое давление, измеренное в трех скважинах (рис.1) Р1, Р2 и Р3, то приведенное пластовое давление вычисляют по формулам:
Р1пр = Р1 + pнqh1;
Р2пр = Р2 + pнqh2;
Р3пр = Р3 – pвqh3,
где h1, h2, h3 – расстояния от середины пласта в скважинах до ВНК;
pн – плотность нефти;
pв – плотность воды.
Рисунок 1 - Схема определения приведенного пластового давления
Таблица 2
№ варианта | Рпл1, Мпа | Рпл2, Мпа | Рпл3, Мпа | h1, м | h2, м | h3, м | pн, кг/м3 | PВ кг/м3 |
1 | 20 | 18 | 15 | 150 | 250 | 200 | 900 | 1080 |
2 | 29 | 26 | 20 | 30 | 100 | 40 | 820 | 1100 |
3 | 21 | 17 | 14 | 200 | 300 | 250 | 830 | 1070 |
4 | 23 | 19 | 16 | 120 | 210 | 130 | 840 | 1060 |
5 | 25 | 22 | 17 | 140 | 240 | 190 | 810 | 1050 |
6 | 27 | 24 | 20 | 50 | 120 | 60 | 825 | 1010 |
7 | 26 | 23 | 18 | 190 | 290 | 240 | 860 | 1090 |
8 | 28 | 25 | 19 | 130 | 220 | 140 | 855 | 1110 |
9 | 22 | 20 | 17 | 160 | 260 | 210 | 870 | 1020 |
10 | 24 | 22 | 16 | 20 | 90 | 30 | 825 | 1080 |
11 | 27 | 21 | 17 | 210 | 310 | 260 | 880 | 1100 |
12 | 30 | 28 | 26 | 110 | 200 | 120 | 800 | 1070 |
13 | 35 | 30 | 28 | 170 | 270 | 220 | 890 | 1020 |
14 | 31 | 26 | 24 | 40 | 110 | 50 | 850 | 1060 |
15 | 32 | 30 | 27 | 180 | 280 | 230 | 865 | 1020 |
16 | 36 | 31 | 29 | 150 | 240 | 160 | 910 | 1040 |
17 | 33 | 27 | 25 | 170 | 270 | 220 | 835 | 1030 |
18 | 34 | 29 | 27 | 60 | 130 | 70 | 845 | 1050 |
19 | 37 | 32 | 30 | 230 | 330 | 280 | 815 | 1060 |
20 | 38 | 33 | 31 | 90 | 180 | 100 | 900 | 1070 |
Продолжение таблицы2
21 | 20 | 18 | 15 | 150 | 250 | 200 | 900 | 1080 |
22 | 29 | 26 | 20 | 30 | 100 | 40 | 820 | 1100 |
23 | 21 | 17 | 14 | 200 | 300 | 250 | 830 | 1070 |
24 | 23 | 19 | 16 | 120 | 210 | 130 | 840 | 1060 |
25 | 25 | 22 | 17 | 140 | 240 | 190 | 810 | 1050 |
26 | 27 | 24 | 20 | 50 | 120 | 60 | 825 | 1010 |
27 | 26 | 23 | 18 | 190 | 290 | 240 | 860 | 1090 |
28 | 28 | 25 | 19 | 130 | 220 | 140 | 855 | 1110 |
29 | 22 | 20 | 17 | 160 | 260 | 210 | 870 | 1020 |
30 | 24 | 22 | 16 | 20 | 90 | 30 | 825 | 1080 |
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
Охарактеризуйте элементарный, групповой и фракционный составы нефти. Как определяют плотность нефти? В каких пределах изменяется плотность нефтей? Что такое вязкость нефти? В каких пределах изменяется вязкость нефтей? Какие компоненты входят в состав природных газов? Какое давление называют давлением насыщения пластовой нефти? Классификация вод нефтяных и газовых месторождений. Как определяют пластовое давление и температуру? Какая необходимость пересчета пластового давления на определенный уровень? Какие специальные показатели введены для характеристики свойств нефти в пластовых условиях?
10. Какими поверхностными явлениями сопровождается движение жидкости и газов в пористых средах?
11. Охарактеризуйте виды гидродинамического несовершенства скважин.
