Лабораторна робота №11 розрахунок пружності водорозчинених газів у підземних водах і оцінка перспектив газоносності

Мета і заВдаННЯ РОБОТИ

Метою даної роботи є здобуття студентами практичних навиків з аналізу ступеню насиченості підземних вод газами, визначення тиску насичення (пружності) розчинених газів, що дозволяє використовувати ці показники для оцінки перспектив газоносності. При виконані даної роботи перед студентами ставиться задача – навчитися проводити оцінку перспектив газоносності за гідрогеологічними показниками.

У процесі виконання роботи студент повинен:

• засвоїти методику розрахунку тиску насичення по даних вмісту окремих компонентів розчинених газів в досліджених пробах води;

• освоїти розрахунки приведення одержаних об’ємів водорозчиненого газу до сухого стану в нормальних умовах, що дозволяє порівнювати газонасиченість різних проб;

• засвоїти практичні навики з складання і аналізу карт складу водорозчинених газів і ступеню насичення пластових вод газом (P_г/Р_пл).

Основні теоретичні положення

Дослідження інформативності різних гідрогеологічних показників нафтогазоносності показали, що газовміст вод, пружність розчинених у воді газів і похідні від них показники є найбільш інформативними. Тиск насичення (пружність) розчинених у воді газів є надійним показником наявності покладів газу. Основне значення має співвідношення величини тиску насичення розчинених газів (P_г) до величини гідростатичного тиску у водоносному горизонті (Р_в).

Встановлено, що коли тиск насичення розчинених газів (P_г) дорівнює або перебільшує гідростатичний тиск (Р_в), то всі пастки будуть вміщати поклади газу.

Коли тиск насичення розчинених газів значно менший від гідростатичного тиску у водоносному комплексі (P_г<Р_в) (пластова вода недонасичена газом), то можна зробити неоднозначний висновок:

1. Значне недонасичення вод газами показує на відсутність в системі газового покладу.

2. Води недонасичені газами вказують на умови руйнування газового покладу.

Навіть в умовах значного недонасичення вод газами можна зустріти великі поклади газу, які знаходяться в умовах руйнування. При недонасиченості вод газами (P_г< P_в) важливе значення має зростання тиску насичених розчинених газів в напрямку пастки.

У обстановці руйнування газових покладів дифузія вуглеводнів буде спрямована в бік контактуючих підземних вод. У таких умовах по одному параметру – тиску насичення, прогнозувати продуктивність пастки утруднено. Однак, коли встановлено зростання тиску насичення водорозчинених газів в бік склепіння структури – це буде вказувати, що пастка вміщає скупчення газу.

Для визначення пружності газів при домінуючому метановому складі водорозчиненої газової суміші, коли P_пл>1,5МПа при визначеному об’ємі газових компонентів, користуються законом Генрі і Дальтона.

За законом Генрі кількість газу, розчиненого у рідині при постійній температурі буде прямо пропорційна абсолютному тиску газу на рідину

, (11.1)

де V_г – об’єм газу, розчиненого в 1 л води, приведений до

температури +4С і Р – 0,1МПа;

P_г – тиск насичення (пружність) газу, МПа;

К_Р – коефіцієнт розчиненості газового компонента.

Тоді:

(11.2)

Якщо розчинений газ є газовою сумішшю, то тиск насичення (пружність) газової суміші згідно закону Дальтона, буде дорівнювати сумі парціальних тисків газових компонентів. (Такий розрахунок має добрі результати, якщо Р_г не перебільшує 5,0МПа.) Тому

Р_г= Р_і, (11.3)

де Р_г– тиск насичення, МПа;

Р_і – парціальний тиск газових компонентів, МПа.

ВВЕДЕННЯ В СИТУАЦІЮ

На площі, де проводяться пошуково-розвідувальні роботи на нафту і газ рядом свердловин розкритий водоносний комплекс. Визначені – мінералізація пластової води, температура, пластовий тиск і вміст водорозчинених газових компонентів.

З метою визначення перспектив газоносності дослідженої площі потрібно:

1. Визначити парціальну пружність водорозчинених газових компонентів.

2. Розрахувати тиск насичення (пружність) водорозчиненого газу.

3. Скласти карту складу водорозчиненого газу і ступеню насиченості пластових вод газом (Р_г/ Р_в).

ВАРІАНТ РОЗВ’ЯЗАННЯ КОНКРЕТНОЇ СИТУАЦІЇ

(Завдання на самостійну роботу)

Кожний студент повинен провести аналіз конкретної ситуації шляхом визначення парціальної пружності водорозчинених газових компонентів, розрахунку пружності водорозчиненого газу, ступеню насичення газом пластових вод і дати прогноз перспектив газоносності дослідженої площі, можливості наявності газового покладу.