Технологические основы
обустройства НГМ
Введение в разработку месторождений нефти и газа
Если пластовое давление в залежи больше давления насыщения, то говорят, что нефть недонасыщена газом, т.е. весь газ растворен в нефти, и она способна еще дополнительно растворить в себе некоторый объем газа
При проектировании разработки важно знать величину давления насыщения, поскольку выделение газа из нефти приводит к увеличению вязкости нефти и, как следствие, снижению продуктивности скважин и ухудшению качества запасов
Давление насыщения нефти газом определяется в процессе лабораторного исследования глубинных проб нефти во время проведения эксперимента
31
Технологические основы
обустройства НГМ
Введение в разработку месторождений нефти и газа
Газосодержание (Rs, м3/м3, м3/т) – объем газа, |
VГ |
который растворен в 1м3 объема нефти в пластовых условиях |
Rs VH |
Выше давления насыщения Rs= const |
|
При давлении насыщения и ниже, две |
|
фазы движутся в пласте, т.к из нефти |
|
выделяется газ |
|
Рнас
Газосодержание при исследовании пластовой нефти в лаборатории определяют в результате следующих экспериментов: стандартная сепарация, дифференциальное разгазирование и ступенчатая сепарация.
Количество выделяющегося из нефти газа зависит от
процесса разгазирования: происходит он контактно (без |
|
удаления газа) или выделившийся газ отводится из |
|
системы, а также от количества ступеней снижения |
|
давления и термобарических условий на них |
32 |
Технологические основы
обустройства НГМ
Введение в разработку месторождений нефти и газа
Газовый фактор — количество газа, выделившегося из пластовой нефти при её подготовке до товарных кондиций.
Показатель расхода пластовой энергии, а также важная
величина при проектировании системы разработки и подготовки нефти.
Газовый фактор определяется по результатам анализа специально отобранных пластовых (глубинных) проб нефти (проба, отобранная при пластовых условиях).
Устьевая проба — проба отобранная на устье.
33
Технологические основы
обустройства НГМ
Введение в разработку месторождений нефти и газа
Газовый фактор (ГФ, м3/м3) – объем газа по отношению |
Зависимость ГФ от Р |
||
к объему нефти, добытых на поверхности |
|||
|
|
||
1-2 – ГФ постоянен, равен |
|||
газосодержанию, |
давление |
выше |
|
давления насыщения |
|
||
2-3 – давление упало ниже давления насыщения, газ начинает выделяться из нефти, но пока не наступило критическое газосодержание он остается неподвижным – ГФ снижается.
3-4 – давление продолжает падать, газ приходит в движение и движется с большей скоростью, чем нефть из-за относительной проницаемости. ГФ растет.
|
4-5 – давление продолжает падать, |
|||
|
продуктивность скважины снижается, из-за |
|||
|
изменения |
фаз.проницаемости |
и Рзаб. |
|
* Для режима растворенного газа |
Объемы |
выделенного |
газа |
постепенно |
снижаются, |
добывается |
нефть |
с меньшим |
|
|
газосодержанием. ГФ падает |
34 |
||
Технологические основы
обустройства НГМ
Введение в разработку месторождений нефти и газа
Важно отличать газосодержание нефти и газовый фактор. Газосодержание – это свойство пластовой нефти (количество газа, содержащееся в одном кубическом метре пластовой нефти), а газовый фактор – это промысловая величина, характеризующая объемное содержание газа, полученное на поверхности в единице объема (или массы) дегазированной нефти (содержание газа в
продукции нефтяных скважин).
В случае, когда пластовое давление в залежи выше давления насыщения, газовый фактор остается постоянным и равным первоначальному газосодержанию пластовой нефти
Газосодержание может изменяться в широком диапазоне от порядка 1 м3/т для тяжелой нефти до 1000 м3/т и более для нефти, близкой по свойствам к околокритическим. Ярегское месторождение высоковязкой нефти, пластовая нефть которого в девонских отложениях характеризуется газосодержанием 1,2 м3/т при начальном пластовом давлении 1,1–1,4 МПа и начальной пластовой температуре 8 °С. Высокое газосодержание – Югид-Соплесское месторождение, где значение газосодержания составило 967 м3/т при начальном пластовом давлении 44,6 МПа и начальной 35 пластовой температуре 89 °С
Технологические основы
обустройства НГМ
Введение в разработку месторождений нефти и газа
Объёмный коэффициент нефти — это отношение объема нефти при пластовых условиях к объему дегазированной нефти /безразмерная величина, м3/м3/
Изменение объёма происходит за счёт: - выделения растворенного в нефти газа
-снижения температуры от пластовой температуры до 20 °C, -расширения за счет падения давления от пластового до атмосферного.
Основное влияние оказывает газосодержание
Применяется при подсчёте запасов углеводородов, а также при интерпретации гидродинамических исследований.
Объёмный коэффициент 1.25 означает, что 1 м³ нефти на поверхности занимает 1.25 м³ в пластовых условиях
Как и газосодержание, объемный коэффициент нефти определяют при исследовании пластовой нефти в лаборатории, и он так же зависит от условий
сепарации (стандартная сепарация, дифференциальное разгазирование и ступенчатая сепарация) |
36 |
|
Технологические основы
обустройства НГМ
Введение в разработку месторождений нефти и газа
Объемный коэффициент нефти (Во) – отношение объема нефти
впластовых условиях к объему этой же нефти
вповерхностных условиях (стандартных условиях).
Объем нефти в пластовых условиях больше, чем объем нефти при стандартных условиях. [м3/м3]
Когда нефть попадает на поверхность, происходит следующее:
1.Потеря массы – газ переходит из растворенного состояния в свободное
2.Снижение температуры – от пластовой температуры до поверхностной
3.Расширение – давление падает от пластового до атмосферного
Выше давления насыщения нефть, при снижении давления, расширяется за счет сжимаемости.
Рнас |
Ниже давления |
насыщения |
нефть |
сжимается за счет |
выделения |
из нее |
|
|
растворенного газа. |
|
37 |
|
|
|
Технологические основы
обустройства НГМ
Введение в разработку месторождений нефти и газа
Сжимаемость (коэф-т объемной упругости) (С, 1/атм) – относительное приращение объема нефти при изменении давления на единицу / способность нефти изменять свой объем под действием давления при постоянной температуре
Для давления выше давления насыщения:
c |
|
|
1 |
|
V |
|
1 |
|
B |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
o |
|
|
|
V |
B |
|
||||||||
|
o |
|
|
p |
|
|
p |
||||
|
|
|
|
|
|
T |
|
o |
|
T |
|
Для давления ниже давления насыщения:
c |
|
1 |
|
V |
|
1 |
|
B |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
o |
||
V |
B |
|||||||||
o |
|
|
p |
|
|
p |
||||
|
|
|
|
|
T |
|
o |
T |
||
Чем больше газосодержание нефти, тем больше ее сжимаемость, поскольку сжимаемость газа кратно 38 больше сжимаемости нефти
Технологические основы
обустройства НГМ
Введение в разработку месторождений нефти и газа
Плотность (ρ) – физическая величина, определяемая как отношение массы тела к занимаемому этим телом объему. Размерность в международной системе единиц (СИ) кг/м3
? Рпл почему уменьшается / далее=сократить
Помимо метрической системы измерения плотности существует еще стандарт, разработанный Американским институтом нефти (англ. American Petroleum Institute, API), в котором плотность нефти
измеряется в градусах API (°API). 39
Технологические основы
обустройства НГМ
Введение в разработку месторождений нефти и газа
Плотность
В таблице приведены примеры реальной нефти в соответствии с классификацией по плотности
40