1. Основні фізичні та фізико-хімічні характеристики пластових флюїдів. Нафтові, газові та газоконденсатні системи системи.

Нафтові системи

В'язкість пластових нафт

Характерна в'язкість нафт (мода розподілів) складає 0,8-50 мПа · с. В'язкість понижують температура та розчинені вуглеводневі гази, особливо високо-молекулярні. В той же час в'язкість зростає з підвищенням пластового тиску, а також із зростанням кількості розчиненого азоту (фізика впливу азоту незовсім ясна) і молекулярної маси нафт. Тобто бачимо в пластових умовах різноспрямовану дію окремих чинників на в'язкість нафт.

Розрізняють динамічну й, кінематичну К і умовну або відносну в'язкість V. Перший показник має розмірність Па· с і відображає рухливе середовище, в якому при зміщенні шарів один відносно іншого з градієнтом швидкості 1 м / (с м) на 1 м² шару речовини діє сила тертя 1 Н.

Кінематична в'язкість К є відношенням динамічної до густини р. Тобто це нормований параметр,який дозволяє визначити відносний опір переміщенню рідини, що рухається. Він вимірюється в м²/с.

Відносна в'язкість V є нормованим параметром. Розраховується як відношення абсолютної в'язкості рідини до в'язкості дистильованої води (1,0008 мПа в секунду). Визначається віскозиметром Енглера в так званих градусах Венглера-Убелоде ВУ.

Кінематична в'язкість К за формулою Убелоде буде:

К = 0,0713 ВУ х 1 - 0,0631 / ВУ.

Виходячи з густини нафти і кінематичної в'язкості К, визначається динамічна в'язкість при температурі 1 :

D = К / ρ.

В'язкість визначає рухливість нафт в пластових умовах і, відповідно, впливає на дебіти та ефективність розробки в цілому.

До так званих ньютонівських рідин відносять такі, для яких дотичні напруження зсуву (здвигу) шарів рідини прямопропорційні градієнтам швидкостей руху шарів відносно один одного. Швидкість фільтрації таких рідин через поровий простір колектора лінійно залежить від градієнту тиску.

В природних умовах прямолінійний закон тертя Ньютона порушується. Залежність швидкості фільтрації від градієнту тиску має вигляд опуклої кривої і відбиває структурно-механічні властивості в'язкопластичних, неньютонівських рідин. В умовах малих градієнтів тиску нафта структурується і має більший опір зсувним напругам. Їз зростанням перепаду тисків мікроструктури нафти руйнуються і при високих градієнтах тиску вони вже течуть як ньютонівські рідини.

Що це означає? В околі свердловини існує радіальна зональність: з переходом від віддалених зон колектора з в'язкопластичними нафтами ці флюїди з наближенням до свердловини і підвищенням градієнту тисків набирають властивостей ньтонівських рідин. Зональність проявляється в умовах і надлишкового і зменшеного тиску (відносно пластового).

Неньютонівські властивості проявляються сильніше в нафтах, збагачених асфальтенами і смолами, а також якщо пластові температури близькі до температури кристалізації парафіна, і в окремих випадках фізико-хімічної взаємодії пластових флюїдів з пористим середовищем.

Коефіцієнт термічного розширення нафти Ктр

Характеризує ступінь термічного об'ємного розширення нафт за умови збільшення температури на1 градус С:

Ктр = ∆ V/ (V0 ×∆ t) , де∆ V і∆ t – зміниоб`ємуітемператури вм іградусахС, V0 – початковийоб`ємнафти. Розмірність 1/ градусС. Коефіцієнт Ктр мало залежить від кількості розчиненого газу і тиску. Він зростає із збільшенням температури, а також молекулярної маси.