НЕФТЬ, ГАЗ И ВОДЫ ЗАЛЕЖЕЙ НЕФТИ И ГАЗА

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Основной характеристикой УВ – состава газов является количественное соотношение метана и ТУВ – показатель «сухости» газа обратная величина, характеризующая жирность газа (Черепенникова, 1955).

В настоящее время установлено, что гелий, содержащийся в природных горючих газах, образуется за счет радиоактивного распада урана и тория в породах различного состава. Принимая, что аргон преимущественно космического происхождения, по соотношению гелия и аргона устанавливается относительный возраст газа (Савченко, 1935).

Воздушный азот и азот, образующийся в процессе биохимического преобразования ОВ, составляют азот природных газов. Учитывая постоянство аргоново-азотного соотношения в воздушном газе, по соотношению аргона и азота в составе смеси природных газов к их отношению в воздухе устанавливается доля биогенного азота в природном газе (Савченко, 1935).

Физические свойства газов

Основные физические свойства газов: растворимость

(коэффициент растворимости УВ –газов в нефтях колеблется от 0,25 до 2). Количество газа, растворенного в 1 т пластовой нефти, называется растворимостью газа в нефти или газосодержанием, а количество добытого газа, приходящегося на 1 т добытой нефти, называется газовым

фактором. Сорбция, фильтрация, вязкость, диффузия и другие.

Решающую роль во всех процессах играют температура и давление, определяющие состав и состояние газовой смеси на поверхности и на различных глубинах в недрах земной коры. Увеличение температуры и давления может привести к полному растворению газов в нефти (и водах), то есть к образованию однофазной жидкой системы (с растворенным газом). Одновременно увеличение температуры и давления способствует растворению жидкой фазы в газе, и при достаточном количестве газов в условиях критических температур и давлений возможен переход смеси жидких и газообразных УВ в однофазное газовое состояние – газоконденсатное. Соответственно, в процессе миграции по мере снижения давления и температуры, происходит дифференциация состава нефтей и газов.

Конденсат

КОНДЕНСАТ – жидкий продукт сепарации подземных газов. Конденсат пластовых газов представлен в основном жидкими в нормальных условиях УВ. В высокотемпературных газовых струях зон активного вулканизма в составе конденсата преобладает вода. В промысловой практике имеют дело с конденсатом УВ состава. В него обычно входят преимущественно пентан и ТУВ алканового, цикланового и аренового состава. Плотность конденсата, как правило, не превышает 0.785 г/см3,

11

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

хотя известны разности с плотностью до 0.820 г/см3. Конец кипения от 200 до 350 0С. Различают конденсат сырой (полученный при сепарации) и стабильный( полученный путем глубокой дегазации сырого конденсата) Сырой конденсат содержит много газовых компонентов, особенно бутана. Стабильный конденсат практически содержит пентан и более тяжелые УВ. Количество конденсата в пластовых газах выражается либо отношением его объема к объему сепарированного газа (см3/м3), либо величиной газового фактора. Количество конденсата, отнесенное к 1 м3 сепарированного (свободного) газа, достигает 700 см3.

Воды нефтяных и газовых месторождений Химический состав пластовых вод

Все пластовые воды содержат растворенные соли, ионы, коллоиды и газы. Под химическим составом вод понимают состав растворенных в них веществ

Основными ионами в природных водах являются Cl-, SO2-4, НCO-3, СО-3 , Na+, Са2+, Мg2+, К+, остальные относятся к числу микрокомпонентов, наиболее важные из которых I-, Br-, NH2+4 .

Суммарное содержание в воде растворенных ионов солей и коллоидов называют общей минерализацией воды. Воды с минерализацией менее 1 г/л пресные, 1-50 г/л – соленые, минерализованные (минеральные), свыше 50 г/л – рассолы.

Важнейшие газы, растворенные в водах, - N, СО2 и СН4.

Различают ионную и эквивалентную формы для выражения содержания отдельных ионов в воде. Первая выражается в граммах на литр воды. Так как ионы реагируют между собой не в равных количествах массы, а в соотношениях, зависящих от эквивалентных масс, применяется эквивалентная форма. Содержание иона в эквивалентной форме выражается символом этого иона с добавлением индексов (rNa+, rCl-). Для сравнения анализов вод разной минерализации миллиграмм-эквиваленты пересчитываются в проценты.

Для систематизации многообразных по химическому составу вод применяются разные классификации, среди которых в нефтяной практике наиболее применима классификация В.А. Сулина. Типы вод этой классификации используются как поисковый признак.

Классификация типов вод по В.А. Сулину

12

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

При незначительном отклонении от граничных значений воды относят переходным типам. Если воды лишены натрия и хлора, их относят к неопределенному типу.

Кроме типов вод выделяют группы и подгруппы. Группа воды определяется по преобладающему аниону, а подгруппа – по преобладающему катиону.

Физические свойства вод

Физические свойства вод: плотность (зависит от минерализации: чем выше минерализация воды, тем больше её плотность), удельный

объем ( это, объем, который в занимает 1 кг воды. В стандартных условиях удельный объем неминерализоанной воды равен 0, 9972 дм3. С

ростом давления объем воды уменьшается, а при повышении температуры увеличивается), объемный коэффициент (зависит от

давления и температуры, степени минерализации воды и количества растворенного в ней газа), коэффициент сжимаемости ( колеблется от 0,004 до 0,005 %), вязкость (в пластовых условиях изменяется от 0,03 до

0,18 Па*с. С повышением температуры она уменьшается. Изменения давления и минерализации почти не оказывают влияния на вязкость) и

другие.

При разработке нефтяных месторождений необходимо знать

величину отношения вязкости нефти к вязкости воды. Чем меньше это отношение, тем легче осуществляется вытеснение нефти водой и достигается больший процент извлечения нефти.

Поверхностное натяжение пластовой минерализованной воды на границе с воздухом равно 0,07 – 0,08 Н/м. Величина поверхностного натяжения влияет на вымывающие способности воды: при меньшем поверхностном натяжении вода полнее вытесняет нефть из пласта.

Промысловая классификация подземных вод

13

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

В промысловой практике пластовой водой принято называть только ту воду, которая залегает в одном и том же пласте с нефтью или газом. Воды, принадлежащие водоносным пластам, не содержащим нефть, или другим нефтегазоносным пластам, называют чуждыми или посторонними, по отношению к данному нефтяному или газовому пласту (таблица).

Связанная вода содержится в нефтяной или газовой части всякого пласта. Она является водой неподвижной

Подвижная вода – это вода в углах пор, вода капиллярноудержанная и капельная

Промысловая классификация подземных вод

Законтурная (краевая) вода подпирает пластовые нефтяную или газовую залежи. Подошвенная вода подпирает массивные нефтяную или газовую залежи. Она может быть и в пластовых залежах при заполнении нефтяного пласта не на всю мощность. Конденсационная вода образуется за счет конденсации водных паров. Верхняя вода залегает в пластах, расположенных выше продуктивного пласта. Нижняя вода залегает в пластах, расположенных ниже продуктивного пласта. Тектоническая вода проникает в нефтяной пласт по тектоническим трещинам. Технологическая вода закачивается в пласт при искусственном заводнении, согласно технологическому процессу разработки залежей. Техническая вода – фильтрат промывочной жидкости, проникшей в пласт в процессе вскрытия его добывающими или разведочными скважинами. Появление в пласте технической воды весьма нежелательно, так как в результате этого значительно снижается продуктивных скважин, особенно газовых.

14