Роль физики пласта в процессе разработки месторождений нефти и газа (стр. 8 )

Vг=АРVж или Vг/Vж=КР

где Vж – объём жидкости-растворителя;

А-коэффициент растворимости газа;

Vг – количество газа, растворённого при данной температуре;

Р – давление газа над поверхностью жидкости

К – константа Генри (К=f(?)).

Неуглеводородные компоненты нефтяного газа, такие как СО, СО2, Н2S, N2 растворяются в воде лучше. Например, пластовая вода сеноманского горизонта очень газирована (5 м3 газа СО и СО2 на 1 т воды).

С повышением давления растворимость газа растёт, а с повышением температуры – падает. Растворимость газа зависит также от минерализации воды.

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

68. Силы, удерживающие остаточные воды в пористой среде. Зависимость количества остаточной воды в месторождениях от свойств пород-коллекторов.

-молекулярные силы(адсорбционная вода)

-капиллярные силы(свободная, капиллярно связанная воды)

69. Физические и физико-химические свойства нефти в пластовых условиях и методы их изучения.

Нефть представляет собой сложную смесь органических соединений, преимущественно углеводородов, их производных и гетероатомных соединений. Вследствие изменчивости химического состава, физико-химические свойства нефтей различных месторождений и даже различных пластов одного месторождения отличаются большим разнообразием.

Свойства нефти:

Плотность пластовой нефти зависит от: состава нефти, количества и вида растворенного газа, температуры, давления.
Плотность нефтей определяют специальными ареометрами, пикнометрами или весами Вестфаля.

Вязкость  -  свойство жидкости сопротивляться взаимному перемещению ее частиц при движении. Вязкость – важнейшее свойство нефтяных систем, определяющее их текучесть.  Вязкость определяют эксперементально методом истечения

Сжимаемость нефти. Нефть, как и все жидкости, обладает упругостью, т. е. способностью изменять свой объём под действием внешнего давления. Уменьшение объёма характеризуется коэффициентом сжимаемости (или объёмной упругости) в:

Коэффициент сжимаемости зависит от давления, температуры, состава нефти и газового фактора.

С количеством растворённого газа в нефти также связан объёмный коэффициент b, характеризующий соотношение объёмов нефти в пластовых условиях и после отделения газа на поверхности при дегазации:

усадка нефти (U), т. е. уменьшение объёма пластовой нефти при извлечении её на поверхность (в %):

Теплота сгорания характеризует количество тепла, выделившегося при сгорании 1 кг жидкости.

Диэлектрические свойства нефтей. Нефть - диэлектрик. Диэлектрическая проницаемость (е) показывает, во сколько раз взаимодействие между электрическими зарядами в данном веществе меньше, чем в вакууме, при прочих равных условиях.

70. Плотность, вязкость, сжимаемость, термическое расширение, электропроводность, теплоемкость, теплопроводность, коэффициент теплопередачи нефти и их использование.

71. Фазовые состояния углеводородных систем.

72. Газоконденсатная характеристика, ретроградные явления.

73. Поверхностно-молекулярные свойства системы пласт-вода-нефть-газ.

Поверхностное натяжение s – избыток свободной энергии сосредоточенной на одном квадратном сантиметре площади поверхностного слоя на границе раздела двух фаз.

Поверхностное натяжение можно рассматривать как избыток свободной энергии сосредоточенной на 1 см2 единицы поверхностного слоя на границе раздела фаз:

Е = s Ч s

Поверхностного натяжения – это сила, действующая на единицу длины периметра взаимодействия двух фаз (линию смачивания):

F=l*сигма, где l - линия смачиваемости

Поверхностного натяжения – это работа, образования 1 см2 новой поверхности в изотермических условиях:

А=сигма*s

Смачиванием называется совокупность явлений на границе соприкосновения трёх фаз, одна из которых обычно является твёрдым телом и две другие – не смешиваемые жидкости или жидкость и газ.

Капля жидкости может растекаться по поверхности, если поверхность хорошо смачивается, а если поверхность плохо смачивается, то капля растекаться не будет.

Интенсивность смачивания характеризуется величиной краевого угла смачивания Q, образованного поверхностью твёрдого тела с касательной, проведённой к поверхности жидкости из точки её соприкосновения с поверхностью (рис. 4).

тут короче типа тех рисунков с капелькой, которые мы рисовали на последней лабе

Адгезия – прилипание (сцепление поверхностей) разнородных тел. Когезия – явление сцепления поверхностей разнородных тел, обусловленной межмолекулярным или химическим взаимодействием.

Работа адгезии оценивается уравнением Дюпре:

Wa = s1,2 + s2,3+ s1,3. 

Теплота смачивания характеризует степень дисперсности твёрдого тела и природу его поверхности.

Если через q1 – обозначить удельную теплоту смачивания породы водой, а через q2 - обозначить удельную теплоту смачивания породы нефтью, то для гидрофильных поверхностей будет выполняться соотношение : (q1/ q2) > 1, а для гидрофобных: (q1/ q2) < 1

74. Поверхностное натяжение на границе раздела фаз.

75. Смачиваемость и методы ее определения.

Существует несколько способов определения смачиваемости: измерение контакт-

ного угла, метод Амотта, метод USBM (метод центрифугирования), адсорбционные мето-

ды (адсорбция паров воды, адсорбция метиленового голубого), с помощью кривых капил-

лярного давления, метод ЯМР, с помощью капиллярной пропитки, кривых относительных

проницаемостей, метод изотермической сушки (метод испарения)

76. Роль капиллярных сил при добыче газа, конденсата и нефти.

77. Основные параметры, характеризующие поверхностно-молекулярные свойства системы порода-вода-нефть-газ.

78. Поверхностное натяжение на границе раздела жидкость – газ.

Метод продавливания пузырьков воздуха

сигма=сигма0*р/р0

Сталагмометрический метод. Состоит в определении числа капель, образующихся при вытекании данного объема  жидкости  из капиллярного отверстия специальной пипетки

cигма=n0*cигма0*d0/ (nd)

ти методы пригодны не только для измерения  поверхностного  натяжения  на  границе  раздела  жидкость  —  газ  (воздух), но и  на  границе  раздела  двух жидких фаз.

79. Капиллярное давление и методы его определения.

Капиллярное давление — это перепад давлений на границе раздела двух несмешивающихся жидкостей, одна из которых смачивает поверхность породы лучше другой

Оно находится с помощью следующей формулы:

Pc = P несмачивающей фазы – P смачивающей фазы.

Значение капиллярного давления зависит от насыщенности каждой фазы, ее

непрерывности, а также от формы и размеров пор и поровых каналов.