5.2 Практическая задача № 2.
Сжимаемость нефтей
Типовые задачи
Типовая задача № 1. Найти коэффициент изменения объема насыщенной газом нефти в пластовых условиях, если плотность нефти при 15 °С равна 850 кг/м3, а относительная плотность газа (по воздуху) = 0,9 кг/л, газовый фактор 120 м3/т, давление пластовое 150 атм, пластовая температура 50 °С.
Решение. Пользуясь справочным приложением 5, рисунок 5.1, находим кажущуюся плотность газа (ρг.к.) для относительной плотности газа ρг = 0,9, плотности нефти ρн = 850 кг/м3. Кажущая плотность растворенного газа (ρгк) = 440 кг/м3 (0,44 кг/л).
Вес газа (Gг), растворенного в 1 м3 нефти оценивается по уравнению 5.5:
, (5.5)
где Г0 – газовый фактор, м3/т, Г0 = 120 м3/т; ρн – плотность нефти, кг/м3, ρн = 0,85 т/м; ρ'г – плотность газа относительная, ρ'г = 0,9; Gв – вес 1 м3 воздуха при Р = 1 атм и Т = 15 °С = 1,22 кг.
=
1200,850,91,22
= 112 кг ([м3/т]·[т/м3]·[кг]).
Объем газа в жидкой фазе составляет:
V = Gг / ρг.к = 112 : 440 = 0,254 м3. (5.6)
Общий объем насыщенной газом нефти при атмосферном давлении оценивается:
Vнг= 1 + 0,254 = 1,254 м3.
Вес насыщенной газом нефти определяется:
Gнг = 850 + 112 = 962 кг.
Плотность насыщенной газом нефти рассчитывается следующим образом:
= 962/1,254 = 767 кг/м3,
(5.7)
есть еще две поправки: на изменение плотности за счет сжатия под давлением (∆ρР) и на изменение плотности за счет расширения под влиянием температуры (Δρt).
∆ρР – поправку на сжимаемость нефти находим из рисунка 5.3, приложение 5, для 150 атм ∆ρР = 22 кг/м3,
Δρt – поправку на расширение нефти за счет увеличения температуры находим из приложения 5., рисунок 5.2:
Δρt = 860 – 850 = 10 кг/м3.
Таким образом, плотность нефти с учетом пластовых Р и Т и насыщения ее газом:
= 767 + 10 – 22 = 755 кг/м3. (5.8)
Коэффициент изменения объема нефти, насыщенной газом для пластовых условий будет равен:
= 850/755 =
1,126. (5.9)
То есть, каждый м3 нефти (н.у.) занимает в пластовых условиях объем 1,126 m3. Усадка нефти составляет: (1,126 – 1)/1,126 = 0,11 или 11 %.
Самостоятельные задания
Найти коэффициент изменения объема насыщенной газом нефти в пластовых условиях, если даны: плотность нефти при 15 °С (ρн, кг/м3), относительная плотность газа по воздуху (ρго), газовый фактор (Го, m3/t), пластовые давления (Р, атм), и температура (Т, °С). Пользуясь приложением 5 и рисунками 5.1, 5.2, 5.3 определить процент (%) усадки нефти.
Таблица 5.2 – Варианты для практической работы № 2
В |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
ρн |
890 |
820 |
780 |
900 |
830 |
840 |
810 |
870 |
860 |
850 |
880 |
890 |
800 |
790 |
810 |
ρог |
0,7 |
0,75 |
0,8 |
0,95 |
0,85 |
1,05 |
0,1 |
0,7 |
0,85 |
0,95 |
0,7 |
0,85 |
0,75 |
0,65 |
0,8 |
Г0 |
60 |
130 |
150 |
30 |
125 |
100 |
145 |
80 |
90 |
95 |
85 |
70 |
145 |
160 |
135 |
Рпл |
170 |
180 |
22 |
300 |
280 |
210 |
190 |
240 |
250 |
230 |
240 |
280 |
230 |
280 |
280 |
Т0пл |
45 |
35 |
50 |
53 |
60 |
65 |
38 |
42 |
53 |
56 |
58 |
49 |
60 |
61 |
39 |
В |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
ρн |
820 |
840 |
830 |
840 |
880 |
860 |
870 |
850 |
800 |
810 |
820 |
840 |
850 |
890 |
860 |
ρог |
0,9 |
1,05 |
1,2 |
1,15 |
1,1 |
0,9 |
0,85 |
0,9 |
0,75 |
0,8 |
0,85 |
0,75 |
0,9 |
0,7 |
0,65 |
Г0 |
130 |
125 |
145 |
135 |
95 |
100 |
105 |
110 |
140 |
145 |
140 |
150 |
130 |
110 |
105 |
Рпл |
280 |
300 |
300 |
190 |
160 |
180 |
170 |
220 |
190 |
230 |
210 |
215 |
210 |
280 |
300 |
Т0пл |
40 |
42 |
45 |
48 |
52 |
55 |
50 |
40 |
45 |
35 |
38 |
40 |
45 |
42 |
48 |
В |
31 |
32 |
33 |
34 |
35 |
36 |
37 |
38 |
39 |
40 |
41 |
42 |
43 |
44 |
45 |
ρн |
850 |
840 |
870 |
810 |
790 |
800 |
800 |
850 |
840 |
830 |
840 |
840 |
890 |
820 |
780 |
ρог |
1,1 |
1,15 |
1,15 |
1,05 |
0,75 |
0,8 |
0,75 |
0,6 |
0,85 |
0,95 |
0,8 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1,05 |
Г0 |
110 |
90 |
90 |
135 |
160 |
150 |
150 |
120 |
130 |
140 |
110 |
90 |
135 |
130 |
125 |
Рпл |
280 |
190 |
190 |
210 |
260 |
270 |
200 |
210 |
240 |
240 |
230 |
250 |
280 |
280 |
300 |
Т0пл |
52 |
56 |
56 |
55 |
35 |
30 |
30 |
35 |
38 |
40 |
48 |
55 |
45 |
35 |
50 |
В |
46 |
47 |
48 |
49 |
50 |
51 |
52 |
53 |
54 |
55 |
56 |
57 |
58 |
59 |
60 |
ρн |
900 |
830 |
840 |
810 |
870 |
860 |
850 |
880 |
890 |
800 |
790 |
890 |
860 |
850 |
840 |
ρог |
1,2 |
1,15 |
1,1 |
0,9 |
0,85 |
0,9 |
0,75 |
0,8 |
0,85 |
0,75 |
0,9 |
0,7 |
0,75 |
0,8 |
0,95 |
Г0 |
145 |
135 |
95 |
100 |
105 |
110 |
140 |
145 |
140 |
150 |
130 |
110 |
105 |
110 |
90 |
Рпл |
300 |
190 |
160 |
180 |
170 |
220 |
190 |
230 |
240 |
245 |
240 |
170 |
180 |
22 |
300 |
Т0пл |
53 |
60 |
65 |
38 |
42 |
53 |
56 |
58 |
49 |
60 |
61 |
42 |
48 |
52 |
56 |
Продолжение таблицы 5.2
В |
61 |
62 |
63 |
64 |
65 |
66 |
67 |
68 |
69 |
70 |
71 |
72 |
73 |
74 |
75 |
ρн |
870 |
810 |
790 |
800 |
800 |
850 |
840 |
830 |
840 |
840 |
810 |
820 |
840 |
830 |
840 |
ρог |
0,85 |
1,05 |
1,1 |
0,7 |
0,85 |
0,95 |
0,9 |
0,85 |
0,75 |
0,65 |
0,7 |
0,65 |
1,1 |
1,15 |
1,15 |
Г0 |
90 |
135 |
160 |
150 |
150 |
120 |
130 |
140 |
110 |
90 |
60 |
130 |
150 |
30 |
125 |
Рпл |
280 |
210 |
190 |
240 |
250 |
230 |
240 |
280 |
230 |
280 |
280 |
300 |
280 |
190 |
190 |
Т0пл |
56 |
55 |
35 |
30 |
30 |
35 |
38 |
40 |
48 |
55 |
39 |
40 |
42 |
45 |
48 |
В |
76 |
77 |
78 |
79 |
80 |
81 |
82 |
83 |
84 |
85 |
– |
– |
– |
– |
– |
ρн |
880 |
860 |
810 |
870 |
860 |
850 |
880 |
890 |
800 |
790 |
|
|
|
|
|
ρог |
1,05 |
0,75 |
1,2 |
1,15 |
1,1 |
0,9 |
0,85 |
0,9 |
0,75 |
0,8 |
|
|
|
|
|
Г0 |
100 |
145 |
95 |
100 |
105 |
110 |
140 |
145 |
140 |
150 |
|
|
|
|
|
Рпл |
210 |
260 |
190 |
160 |
180 |
170 |
220 |
190 |
230 |
240 |
|
|
|
|
|
Т0пл |
52 |
55 |
38 |
40 |
48 |
55 |
39 |
40 |
42 |
45 |
|
|
|
|
|