Задание 2. Расчет свойств нефти в пластовых условиях

Теоретический материал:

Плотность пластовой нефти равна массе нефти, содержащейся в единице объема при пластовых условиях, определяется по глубинным пробам нефти в лабораторных условиях. Пластовая нефть кроме жидкой фазы содержит в себе и газовую фазу. В этом смысле пластовая нефть есть газонасыщенная пластовая жидкость.

Плотность дегазированной нефти в зависимости от температуры t можно с высокой степенью достоверности определить по формуле:

, (1.5)

где – плотность дегазированной нефти при известной температуре t₀;

 – поправка на температуру:

(1.6)

Плотность газонасыщенной нефти при заданной температуре и давлении насыщения можно определить по формуле:

, (1.7)

где Г – газовый фактор, м³/м³;

ρ_нд(t) – плотность дегазированной нефти при заданной температуре.

Изменение плотности газонасыщенной нефти в зависимости от давления можно учесть по формуле:

, (1.8)

где ρ_н(p_нас) – плотность газонасыщенной нефти при давлении насыщения.

Для расчета вязкости нефти для выбора расчетной формулы необходимо определить к какому типу относится нефть.

Таблица 1.1

Классификация нефтей в зависимости от их плотности

Плотность нд20, кг/м3	Тип нефти по ГОСТ Р 51858-2002	Плотность нд20, кг/м3	Тип нефти по ГОСТ Р 51858-2002
750 – 830	0	870,1 – 895	3
830,1 – 850	1	895,1 – 1000	4
850,1 – 870	2

0 – особо легкая нефть, 1 – легкая, 2 – средняя, 3 – тяжелая, 4 – битуминозная.

Из таблицы 1.2 выбирается расчетная формула для соответствующего типа нефти. В этих формулах: T – температура в градусах по Фаренгейту; API – плотность нефти в градусах API. Необходимо учитывать, что плотность в градусах API определяется при температуре 15,6^оС.

Вязкость, определенная по данным формулам будет иметь размерность мПас.

Таблица 1.2

Аналитические зависимости для определения вязкости дегазированной нефти при заданной температуре

Тип нефти	Адаптированное уравнение
0
1
2
3
4

Перевод температуры из градусов Цельсия (T_Ц) в градусы по Фаренгейту (T_Ф) производится по формуле:

(1.9)

Перевод плотности в градусы API производится по формуле:

(1.10)

В общем виде уравнение для расчета вязкости нефти при давлении насыщения _н(p_нас) записывается как:

(1.11)

Наиболее точным выражением для определения коэффициентов a и b является зависимость предложенная Chew и Connally:

(1.12)

(1.13)

На завершающем этапе определяется вязкость насыщенной нефти при давлении выше давления насыщения:

(1.14)

Коэффициент сжимаемости пластовой нефти определяем по аппроксимации зависимости сжимаемости нефти от плотности в пластовых условиях, построенной на основе результатов анализов глубинных проб нефти месторождений Западной Сибири:

(1.15)

где ρ_н – плотность нефти в пластовых условиях, кг/м³.

Исходные данные:

Параметр	Размерность	Значение
Плотность нефти при t=20o C (нд20)	кг/м3	792
Газовый фактор (Г)	м3/м3	35
Давление насыщения (pнас)	бар	40
Давление	бар	200
Температура	оС	80

Порядок расчета:

Для расчета плотности нефти в пластовых условиях:

1. По формуле (1.5) рассчитывается плотность нефти с учетом заданной температуры.

2. По формуле (1.7) определяется плотность газонасыщенной нефти при заданной температуре и давлении насыщения.

3. Используя формулу (1.8), плотность нефти пересчитывается с условий давления насыщения на требуемое давление.

Для расчета вязкости нефти в пластовых условиях:

1. По формуле (1.5) рассчитывается плотность при температуре 15,6 оС и переводится в градусы АPI по формуле (1.10).

2. Температура из оС переводится в градусы по Фаренгейту по формуле (1.9).

3. В соответствии с данными таблицы 1.1 определяется тип нефти и по таблице 1.2 выбирается расчетная формула для определения вязкости дегазированной нефти.

4. По формуле (1.11) вязкость дегазированной нефти пересчитывается на условия газонасыщенной нефти при давлении насыщения.

5. Определяется вязкость нефти в пластовых условиях по формуле (1.14).

Для расчета коэффициента сжимаемости нефти с учетом плотности в пластовых условиях применяем формулу (1.15).