4.1 Диаграмма фазовых превращений

 

 Диаграмма фазовых превращений газоконденсатной системы приведена на рис.4.1. При повышении давления и неизменной температуре или по­нижении температуры и постоянном давлении происходят процессы конденсации пара в жидкость.  Зависимость давления от темпера­туры для чистого углеводорода характеризуется кривой испаре­ния — скачкообразного изменения агрегатного состояния веще­ства (МК на рис.4.1). Эта кривая — граничная, ниже которой существует одна паровая фаза, выше, в области повышенных дав­лений,— одна жидкая фаза.

Конечная точка   этой кривой является критической. Она ха­рактеризует максимальную температуру  , при которой сущест­вует граница раздела фаз, т. е. паровая и жидкая фазы находятся в равновесии. Давление   паров веще­ства при критической температуре называется критическим.

Рисунок 4.1 - Диаграмма фазовых превра­щений газоконденсатной системы по­стоянной массы и состава при измене­нии давления и температуры

Математически критерий критического состояния можно за­писать в виде равенства

                                             .

Кривая   — линия кипения, выше которой существует жидкая фаза,  — линия  конденсации,  правее и ниже расположена газовая фаза. Линия   ограничивает двухфазную область (область паровой и жидкой фаз). Цифры на линиях означают объемное содержание жидкой фазы в смеси (в %). Точка   — критическая, в точке   (при максимальной температуре выше критической  ) жидкая и паровая фазы могут находиться в равновесии, т. е. в этой точке имеется граница раздела фаз пар — жидкость. Точка   носит название крикодентерма.  В точке   при уменьшении давления образуется первая капля жидкости, т. е. происходит обратная (ретроградная) конденсация (образование жидкой фазы при уменьшающемся дав­лении). При дальнейшем снижении давления объем образовавшейся жидкой фазы увеличивается и в точке   достигает максимального значения.

Процесс обратной конденсации наблюдается только в интервале температур  — . Область   называется областью обратной конденсации, линия   — линией давлений максимальной конденсации.

Явление обратного испарения наблюдается только в интервале изменения давления от   до  . Область   называется  областью обратного испарения, а линия    — линией температур максимального испарения. Точка   носит название крикоденбара.

        

 

 

4.2 Классификация газоконденсатных залежей

Рисунок 4.2 – Типы газоконденсатных залежей в зависимости от начального пластового давления и пластовой температуры

Классификация газоконденсатных месторождений и системы их разработки осуществляются в зависимости от начального пластового давления и пластовой температуры по отношению к фазовой диаграмме газоконденсатной смеси.

Типы газоконденсатных залежей

-         Г - Однофазная насыщенная перегретая залежь может эксплуатироваться как обычная газовая залежь, т.е. без возврата сухого газа в пласт.

-         ГК - Однофазная ненасыщенная залежь. Первое время газ в залежь не возвращают, так как давление в ней выше давления насыщения

-         Н - Однофазная насыщенная залежь. В этом случае необходимо поддерживать первоначальное давление с начала разработки, чтобы не допустить выпадения конденсата в пласте.

-         ГН или НГ - Двухфазная залежь. Это может быть газоконденсатная залежь с нефтяной оторочкой или нефтяная залежь с газоконденсатной шапкой. Такие месторождения называют нефтегазоконденсатными месторождениями (НГКМ). Такую залежь целесообразно разрабатывать совместно нефтяными и газовыми скважинами.