Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Грицев Н.Д. Попутные газы и трапные нефти Башкирии

.pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
29.10.2023
Размер:
9.2 Mб
Скачать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 50

О

Солепжа-

 

 

 

 

Kt

 

 

 

 

Величина pH пластовой

воды

 

 

 

 

 

Скорость,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

ЛОСЬ

се-

сх

и

 

8,5

 

 

5,5

 

4,5

 

3,5

 

 

 

2,0

 

про-

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

тиво-

роводо-

л/мин

е

 

ca

 

 

Количество сероводорода в

отходящем газе, м//л

 

 

рода,

-'S

 

о

 

 

 

 

токе

мг!л

 

 

 

u ч*

ДОПОЛНИ-

 

!дополни-

 

дополни-

 

дополни-

1

!

дополни- 1

 

 

 

 

 

 

 

 

О a

i ельми

 

гельно

 

телыю

 

тельно

 

тр и кил

1

 

 

 

 

 

 

 

 

to

ю

 

 

м

извлечено 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

извлечено

извлечено

извлечено

извлечено

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

 

'

 

 

 

* *

 

 

 

 

о c

из

ВОДЫ

ф

из воды

о"

из ВОДЫ

 

из

воды

 

из

ВОДЫ

 

 

 

 

 

cd

3 Ь

s о

 

'.О

 

 

 

 

О

 

 

 

о"

 

1

ф

ё

сс

о

(*)

 

 

Ф

д Ж

О)

 

ж

5

 

£

 

ф

 

сз

о

сз

X

X

 

 

 

 

и

 

ЕС

О4

 

О-

сз

и

М

±

S'

 

 

 

 

и

 

СП

и * i

*

СП

1 а

 

СП

1 а

СП

«

 

и

 

о a = и 55

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з

30

1242

180 0,5

0,5

 

I

30

9,2

51,1

27,2

30,6 170,0 48,6 31,7 176,1

49,7 32,4 180,0 50,4 34.3 190,5 52.3

3

60

1242

18,0

0,5

10,0

 

1

60

5,8

32,2

23,8

15,4

85 5

33.4

160

88,9

34,0

17,1

95,0

 

35,1

17,2

95,6

35,2

3

60

1242

18,0

0,05

1,0

 

1

60

17,8

98,9

35,8

---

35 5

— — — — —

3

60 1240

180 0 10

2,0

 

1

60

.—

17.5

'17,2

——

 

■—-

•—■

з

60

1240

180 0,05

1,0

 

I

60

18,4

102,2

36,4

 

 

 

 

 

 

18,4

102,2

 

36,4

 

 

 

3

60

1240

180 0,05

1,0

 

I

60

 

_

_

 

 

_

_

 

 

 

 

 

17,8

98,9

35,8

3

60

1240

180 0,10

2,0

 

I

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

— — .. - —

 

17,2

95 6

 

ЗЬ 2

3

60

1242

180 0,5

5.0

 

II

30

 

3

60 1242

18,0

0,5

33

III

20

_

— — ...

 

17,3

96,1

35,3

з

90

1242

180 05

15,0

 

I

90

4,2

23,3

22.2

10,4

57,8

28,4

11,1

61,7

29,1

11,6

64,4

 

29 6

11.7

65,0

29,7

 

 

11,7

65,0

 

29,7

11.8

65,6

29 8

3

90 1242

18,0

0,5

0,5

III

30

 

 

 

 

3

90 1242

180 0,033

1,0

 

I

90

_

13,3

74,4

31,3

 

 

 

13,4

74,4

31,4

3

120

1242

18,0

0,5

10.0

 

11

60

_

— — — — —

9,0

50.0

 

27,0

9,1

50.6

27,1

3

180

12,2

18 0

0,5

150

 

II

90

_

_

— — — —

6.0

33 3

 

24,0

6,0

36,1

24,5

3

180

12 2

18,0

0,5

10,0

III

60

_

--

6,0

33,3

 

24,0

6,5

36.1

24.5

3

270

1242

18,0

0,5

15,0

III

90

_—

 

4,3

23,9

 

22 3

4,4

24,4

22,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержа­

 

i

 

 

 

 

 

7,9

В про­

лось се-

Скорость,

S

 

 

ffl

 

тиво­

роводо-

 

 

Е

 

 

 

 

л1мин

 

 

co

 

 

токе

ПОПЙ

К

 

 

 

 

 

 

мг[ л

 

 

 

 

 

Cd

ЛОНО ЛИИ­

 

 

 

 

 

 

 

- £

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cd

 

 

 

 

 

 

 

 

4>

 

 

X

тел! НО

 

 

 

 

 

 

Е

 

 

О О

 

 

 

 

 

 

>■>

 

 

н

извле чено

 

 

 

 

 

 

 

 

 

из в ЭДЫ

 

 

 

 

 

 

О g

 

8 о

 

 

о

4)

 

 

 

S

5

 

2

 

=1

со

 

 

Ч

и

 

 

cd

О

cd

О

cd

У s

 

о §

 

сб-

со

cd

аз

оз

2

Е

 

со Ч

X

 

03

03

Т

о

 

bi о

3

15

663

69,0

0,5

2,5

 

I

1

15.0

70

10,1

3

30

6е 3

69,0

0,5 '

5,0

 

1

;

30,0

4,4

5.8

3

30

2239 69,0

0,5

5,0

 

I

 

30,0 1

32.6

47 3

1

40

1240

69.0

0,01

0,44

 

I

 

40

й

 

3

60

663

69,0

05

10,0

 

I

 

60

 

3.6

3

60

2239

69,0

0,5

10,0

 

I

 

60

17,0

24,6

3

60

1238

69,0

0,5

10,0

 

I

 

60

 

 

3

60

1240

69,0

0,05

1,0

 

1

 

60

 

 

3

90

663 69,0

0,5

15,0

 

I

 

90 :

1,6

2,3

3

90

2239

69,0

0,5

15,0

 

I

 

90

н,5

16,7

3

90

1238

69,0

0,5

15,0

 

I

 

90

 

 

3

90

1238

69,0

0,5

5,0

III

 

30 А

 

0,4

3

120

580

69,0

0,5

20,0

 

1

 

120

0,3

 

 

 

3

120

2239

69,0

0,5

20,0

 

 

 

120

 

 

3

120

1240

69,0

0,05

2,0

 

 

 

120

 

 

3

150

2338

69,0

0.5

25,0

 

 

 

150

 

 

3

18 J

1238 69,0

05

10,0

III

 

60

 

 

3

270

1238 69,0

0,5

15,0

 

90

 

 

Таблица 51

Величина pH пластовой воды

7

5,0

1

4,5

(

3,5

2,0

Количество сероводорода в отходящем газе, .иг/л

---------■---------------1

 

“ § S=

со — О -----------------д э э л о 1 ---------------------

 

5 ° 1 1 1 .иг,.г i

< £

I

g

 

 

ЮI1

О 1

 

1

.....о 1

 

I

"

1

фI

 

|

 

 

 

 

 

|

 

 

g

 

1

со|

 

 

 

1

|'

 

|

 

 

'

 

 

|

 

---------- |

 

1

1 1 1 1 1 1 1 1 1 I 1 | | | Й | | | В % Е =

_____ .. _ fO_ ______ Н ___1 1 1 1 1 1__ 1 ! | 1 1 1 § | | |____ Всего

 

доп олип-

 

допоЛИП-

 

 

те льно

 

тел ьно

 

1

изв; ечепо

 

извле чено

 

(

ИЗ

воды

 

из воды

 

 

 

 

О

 

р

 

 

 

о

 

8

 

 

 

Cd

 

 

оз

03

.А.

СО

03

со

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

26,0

37,7

95,0

27.2

39,4

96,0

 

13.3

19,3

82,3

15.6

22,6

84,6

00

46,6

67,5

115,6

56.3

81,6

125,3

7,4

10,7

76,4

7,8

11,3

76,8

 

 

239

34,6

92,9

28,7

41,6

97,7

 

18,9

27,4

87,9

 

 

 

----

18,0

26,1

87,0

18,1

26.2

87,1

-------------------------------------------

J.0

7.2

74,0

А

9,4

75,5

 

 

10,9

158

79,9

 

 

Z

 

 

 

 

 

11.6,

16 8

79.6

 

 

 

 

3,0:

4.3

72,0

32

4,6

72 2

 

 

 

 

15,7

22,8

84,7

 

7.0

10,1

76.0

11,9

17,2

80,9

 

 

 

 

 

4,0!

5,7

73,0

 

 

 

р В §

11 § =

 

 

%

 

 

i в

I

 

|

 

 

I I

|

 

М

 

|

 

|

1

 

|

 

|

|

 

 

 

|

 

|

 

 

|

 

|

 

1

|

 

 

1

|

 

 

1

|

 

 

 

|

 

1

 

1

£ |

 

|

1>

|

 

1

|

 

1

I 1 2 ' 1 I 1 I 1 1 1 1 1 > В с е г о

ниже pH пластовой воды. Так,например, при соотно­ шении воды к газу 1:10 и при скорости воды и газа 0,5 л мин, попутный газ (содержащий сероводорода 1,2%) извлекает из воды дополнительно сероводоро­ да: при pH-8,5—9,2 мг!л,

прирН-5,5 — 30,6мг!л, при

Фиг. 8. Извлечение сероводо­ рода из пластовой воды попутным газом, при соотношении воды к газу

1 : 10 и при скорости воды 0,5 л;мин, газа — 0,5 л мин.

попутном газе получе­ но при pH пластовой во­ ды 5,5.

Дальнейшее пониже­ ние pH воды на единицу увеличивает извлечение сероводорода попутным газом крайне незначи­ тельно. Так, при пони­ жении pH воды от 8,5

pH-4,5 — 31,7 мг/л, при pH-3,5 —32,4 мг!л и при pH-2,0 — 34,3 мг!л. По от­ ношению к первоначально­ му содержанию сероводоро­ да в газе, эти количества соответственно составляют

170,0, 176,1, 180,0 и 190,5%

увеличения сероводорода. Наиболее резкое уве­ личение сероводорода в

до 5,5 количество серо­ водорода в газе увеличи­ лось от 9,2 до 30, 6 мг л,

а понижение pH воды от 5,5 до 2,0 увеличило до­

полнительное

извлече­

 

 

ние сероводорода

газом

 

 

только от 30,6

до

34,3

 

 

мг/л.

одинаковых

Фиг. 9. Извлечение сероводорода

2. При

из пластовой попутным газом, при

pH воды извлекается се­

соотношении воды к газу 1

: 20 и при

скоростях воды 0,5 л/мин,

газа —

роводорода

газом

тем

10 л!мин.

 

102

больше, чем ниже скорости воды и газа при опыте. Так, например, при pH воды 5,5 и при скорости воды

0,5 л/мин, а газа 10,0

л/мин, щопутным газом до­ полнительно извлечено се­ роводорода 15,4 мг/л. При скорости воды 0,05 л/мин и газа 1,0 л/мин дополни­ тельно извлечено газом 17,8 мг/л сероводорода.

3. При всех равных ус­ ловиях увеличение расхода попутного газа на один и

тот же объем пластовой во­

Фиг. 10. Извлечение сероводорода

ды обеспечивает большее

извлечение газом сероводо­

из пластовой воды попутным газом

при соотношении воды к газу 1 : 30

рода. Так, при одинаковом

и при скоростях воды 0,5

л, мин,

pH воды и скоростях воды

газа — 1,5

л мин.

 

и газа соответственно рав­

 

к газу

1:60,

ных 0,5 и 15,0 л!мин, соотношение воды

двухступенчатое контактирование дает меньшее извле­

чение

сероводорода газом, чем при соотношении

воды

к газу

1:90 при трехступенчатом контактировании.

При

концентрациях дополнительно извлеченного сероводорода, соответственно равных 6,0 и 4,3мг/л, в первом случае (2-сту­ пенчатое контактирование) извлечено всего сероводорода 360 мг, а во втором случае (3-ступенчатое контактирова­ ние) —387 мг или на 7% больше.

4.При одинаковых pH воды, а также при одинаковых соотношениях и скоростях воды и газа, извлекается серово­ дорода попутным газом больше из той воды, в которой выше его концентрация. Так, например, при соотношении воды к газу 1:10 и при скоростях воды и газа соответственно рав­ ных 0,5 и 5,0 л/мин, прирН-7,9 из воды, содержащей се­ роводорода 663 мг/л, извлекается его дополнительно газом

вколичестве 4,4 мг!л, а из воды, содержащей сероводоро­ да 2239 мг!л, извлекается его 32,6 мг/л.

5.При одинаковых pH воды и концентрациях в ней се­ роводорода, а так же при одинаковых соотношениях и ско­

ростях воды и газа, газ, содержащий равное начальное количество сероводорода, извлекает его из воды почти

103

одинаково. Так, при соотношении воды к газу 1:20, ско­ ростях воды и газа соответственно равных 0,05 и 1,0 л!мин,

при pH воды —3,5 газ,

имеющий начальную концентра­

цию сероводорода 18 и 69 мг/л,

дополнительно извлека­

лось его из воды соответственно 18,1

и 18,4 мг/л.

Из всего вышеизложенного следует, что наиболее благо­

приятными условиями

для извлечения

сероводорода из

пластовых вод попутным газом

являются: pH воды —5,5,

низкие скорости воды и газа и

максимальный расход по­

путного газа на один объем пластовой воды.

Повышение температуры воды (понижение раствори­ мости в ней сероводорода) будет способствовать гораздо большему его извлечению попутным газом.

При всех этих условиях, наиболее целесообразно из­ влекать сероводород попутным газом _ из пластовых вод с большим содержанием сероводорода. Поскольку ресурсы таких вод в районе рифовых нефтяных месторождений Баш­ кирии неограничены, следовало бы поставить промыш­ ленные опыты по извлечению сероводорода попутным га­ зом, не поднимая эти воды на дневную поверхность.

ТРАПНЫЕ НЕФТИ

Состав газа, дистиллятов и трапной нефти, полученных при разных давлениях сепарации

При решении вопросов, связанных, с добычей, сбором и последующим использованием попутного нефтяного газа, постоянно возникает необходимость в выборе приемлемых условий сепарации нефти.

Известно, что на ту или иную полноту отделения га­ за от нефти оказывает влияние конструкция трапа, давле­ ние в трапе, температура поступающей в трап нефти, физи­ ко-химические свойства нефти и газа, скорость движения нефти и газа через трап, характер газо-нефтяной струи в трапе и т. д.

При всех равных, условиях, наибольшее влияние на результаты сепарации нефти оказывает давление в трапе и температура нефти, которые действуют на этот процесс в противоположном направлении.

При постоянной температуре технологический процесс сепарации нефти можно было бы подчинить закону равно­

весия между

паром и жикостью

Дальтона и

Рауля,

согласно которому с увеличением

давления

уменьшается

молекулярная

концентрация данного компонента

в газо­

вой фазе,

и одновременно

увеличивается

молекулярная

концентрация

того же компонента в жидкости.

 

Однако,

малая вероятность равновесия

между газом

и нефтью в таком аппарате,

как трап, ограничивает приме­

нение этого закона для практических расчетов состава и количества газа и нефти при заданных давлениях сепара­ ции, вследствие чего становится необходимым экспери­

105

ментальное получение таких данных для нефти почти каж­ дого месторождения в отдельности.

Поскольку имеет место тенденция внедрения на новых месторождениях республики так называемой низконапор­ ной схемы сбора нефти и газа, работы по сепарации нефти были проведены при давлениях в трапах, равных 0,2, 1,5, 3,0 и 6,0 ати.

Проведением сепарации при указанных условиях пре­ следовались следующие основные цели:

1. Определить количество попутного газа, отделяющего­ ся от нефти в промысловом трапе при давлениях, которые имеют место на действующих промыслах, где внедрена самотечная схема сбора нефти и газа (0,2 и 1,5 ати), и сравнить его с количеством газа, отделяющегося от нефти при повышенных давлениях (3,0 и 6,0 ати), которые пре­ дусматриваются низконапорной схемой сбора нефти и газа.

2. Изучить состав попутного газа, отделяющегося от нефти при соответствующих давлениях, и, в частности, выя­ вить влияние последнего на содержание в газе углеводоро­

дов,

входящих в состав газобензина.

3.

Определить количество и изучить состав газа и лег­

ких жидких фракций, которые остаются в нефти после ее сепарации при данном давлении.

Количество и состав газа, в зависимости от давления сепарации нефти Шкаповского, Введеновского и СтароКазанковского месторождений, показывается в табл. 52.

Как и следовало ожидать, с повышением давления в тра­ пе при сепарации уменьшается количество газа на тонну нефти, понижается удельный и молекулярный вес газа, а также его теплотворность.

Всоставе газа заметно увеличивается количество азо­ та и метана и уменьшается количество углеводородов от пропана и тяжелее.

Вгазе Шкаповского месторождения, отобранного из трапа при давлениях 6,0 ати, углеводороды от н-пентана

итяжелее отсутствуют.

Приведенная характеристика газа, отделяющегося от нефти при разных давлениях, позволяет высказать следую­

щие

общие соображения по его

использованию:

1.

При условии осуществления

сепарации нефти под

давлением в трапе 0,2°ати, выделяющийся из нее газ всех рассматриваемых месторождений необходимо использовать

106

Таблица 52

 

 

Месторождение

 

Определения

 

Шкаиовское

 

 

__________ скв, 39. Д — I_______

и

 

Состав

трапного газа при

разных

компоненты

 

 

Давлен иях

 

Давление в трапе, ати

0,2

1,5

3,0

6,0

Относительный уд. вес . .

1,0780

0,975

0,9200

0,8760

Содержится в мольных

 

...

 

 

%;

 

 

 

углекислоты .....................

- -

-

сероводорода .....................

1

 

19,0

21,0

23,0

25,6

метана .................................

40,8

46,2

50,4

52,6

этана....................................

И,2

Н,2

11,0

10,1

пропана ............................

18,7

14,7

11,8

9,3

и-бутана........................ ..

1,7

1,2

0,8

0,6

н-бутана .............................

5,1

3,8

2,1

1,5

и-пентана ....................

1,2

0,7

0,4

0,3

н-пентана ........................

1,3

08

0,3

гексанов +- высшие . . .

0,7

0,4

0,2

Содержится в г!нм':

 

 

 

 

сероводорода ....................

 

пропана

368

290

231

193

и-бутана ........

44

31

21

13

н-бутана ........................

140

99

55

39

и-пентана ........................

38

23

13

10

н-пентана . ....................

42

26

10

гексанов 4 высшие .

27

15 ’

8

Итого:

640

464

320

228

Средн, мол. вес....................

30,20

27,49

25,13

22,54

Низшая теплотворность

11777

10357

9146

8224

ккал:нм3 при 20°С ....

Газовый фактор:

37

27

22

20

лР/т

107

Продолжение таблицы 52

 

 

 

 

|

 

Месторождение

 

Определения

 

 

Шкаповское

 

 

 

скв. 16,

Д-IV

 

 

и

 

 

 

 

 

компоненты

 

Состав трапного газа при разных

 

 

 

 

 

 

давлениях

 

Давление в

трапе,

ати . .

0.2

1,5

3,0

6,0

Относительный уд.

вес .

1,088

1,029

0,9885

0,9360

Содержится в

мольных

%:

-

 

--

углекислоты

.... ■ .

....

 

 

сероводорода

....................

 

 

 

 

 

азота ....................................

 

 

 

 

16,8

19,0

20,5

21,8

метана.................................

 

 

 

 

36,8

38,8

41,6

45,4

этана ....................................

 

 

 

 

18,5

18,5

18,0

17,3

пропана

............................

 

 

 

17,9

16,7

14,5

12,2

и-бутана

............................

 

 

 

1,9

. 1,2

1,1

1,0

н-бутана.............................

 

 

 

5,0

3,3

2,8

1,9

и-пентана

.........................

 

 

 

1,1

1,1

0,9

0.4

н-пентана

 

. .

. • . .

1,2

1,0

0,6

гексанов + высшие . . .

0,8

0,4 .

0,2

— 1

Содержится в г/нм’-:

 

 

 

 

 

сероводорода

.....................

 

 

 

 

 

пропана

............................

 

 

 

359

329

288

240

и-бутана............................

 

 

 

49

31

29

26

н-бутана

• ........................

 

 

 

130

86

73

49

и-пентана

.........................

 

 

 

35

35

29

13

н-пентана

........................

 

 

 

38

32

23

--

гексанов 4- высшие . . .

3J

15

8

 

Итого:

 

 

 

642

528

450

328

Средн, мол. вес....................

 

 

31,42

29,95

27,75

25,94

Низшая теплотворность,

 

12162

11287

10544

9559

ккал:нм3 при 20°С ....

Газовый фактор:

 

 

 

 

 

80

 

 

м31т . .

123

101

91

108

Определения

и

компоненты

Давление в трапе, ати .

Относительный уд. вес . .

Содержится в мольных %:

углекислоты

(.ероводорода ......

азота ....................................

метана ................................

этана .................................

 

пропана....................

. Л.

и-бутана . .........................

н-бутана.............................

и-пентана........................

н-пентана .........................

гексанов 4- высшие . . .

Содержится в г'нм2:

сероводорода ....................

пропана .............................

и-бутана.............................

н-бутана............................

и-пентана.........................

н-пентана ........................

гексанов 4- высшие . . .

Итого:

Средн, мол. вес.................

Низшая теплотворность

ккал,нм' при 20гС ....

Газовый фактор :

м'!т . ■

Продолжение таблицы 52

Месторождение

Введеновское рифовое, скв. 29

Состав трапного газа при разных

 

 

давлениях

 

 

0,2

 

 

1.5

 

3,0

1,0347

 

 

0,9508

 

0,8890

0,4

 

 

0,5

 

0,6

1,0

 

 

1.0

 

0,8

07

 

 

1.7

 

2,2

49,4

 

 

53,4

 

58,3

21,6

 

 

20,6

 

20,5

17,3

 

 

15.8

 

12,4

2,1

 

 

2,1

 

1,5

4,2

 

 

2,9

 

2,4

1,4

 

 

0,9

 

0,6

1,1

 

 

0,6

 

0,4

0,8

 

 

0,5

 

0,3

15

 

 

15

 

12

341

 

 

311

 

244

55

 

 

55

 

39

109

 

 

75

 

62

45

 

-

29

 

19

35

 

 

19

 

13

31

I

 

19

 

И

616

!

 

508

J

389

28,9

,

 

27,1

 

25,3

 

1

 

 

 

 

13290

|

 

12390

1

1152э

69

i

 

52

1

40

 

 

'

 

10u

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ