Властивості нафти в пластових умовах будуть істотно змінюватися за рахунок розчинення в ній нафтового газу (Г): Ппл.н = f (Г), Г = f (tпл. Рпл. Рнас), кількість якого залежить від пластових температур (tпл) і тиску (Рпл).
За результатами пробної експлуатації свердловини нового нафтового родовища отримані наступні дані:
1. Пластовий тиск Рпл = 180 атм;
2. Пластова температура tпл = 60 ° С;
3. Щільність нафти при н.у. rн = 850 кг / м 3 = 0,85 т / м 3;
4. Відносна щільність газу (по повітрю) для н.у. rо.г = 0,9;
5. Газовий фактор Г = 128 м 3 / м 3. весь газ розчинений у нафті.
Визначити властивості нафти в пластових умовах.
1. Визначення тиску насичення (Рнас)
Для оцінки Рнас використовують номограми М. Стендінг (рис. 7.1). Для цього з точки, соотвествующей газовим фактором, (Г = 128 м 3 / м 3), в лівій частині номограми, проводимо горизонталь вправо до перетину з похилій прямій відносної щільності газу (відносного питомої ваги газу, rог = 0,9). Потім проектуємо цю точку вниз до перетину з прямою щільності нафти (питомої ваги, rн = 0,85 т / м 3), проводимо горизонталь вправо до перетину з лінією пластової температури (tпл = 60 ° С) і, опускаючись по вертикалі вниз, знаходимо на перетині з віссю тисків величину тиску насичення нафти газом:
Тобто при пластовому тиску, рівному 180 атм, нафту в пласті буде перебувати в недонасищенном стані.
2. Визначення об'ємного коефіцієнта нафти (b)
Скористаємося номограми М. Стендінг (рис. 7.2). У лівій частині номограми знаходимо значення газового фактора (Г = 128 м 3 / м 3), проводимо горизонталь вправо до перетину з лінією відносної щільності газу (відносного питомої ваги газу, rо.г = 0,9) і проектуємо цю точку вниз до лінії щільності нафти (питомої ваги нафти, rн = 0,85т / м 3). Потім проводимо горизонталь вправо до лінії пластової температури (tпл = 60 ° С), опускаємо вертикаль до перетину з лінією пластового тиску (Рпл = 180атм) і по горизонталі вправо знаходимо значення об'ємного коефіцієнта нафти:
Т.ч. 1 м 3 нафти при н.у. в пластових умовах буде займати 1,23 м 3.
3. Визначення щільності нафти в пластових умовах (rпл. Н)
3.1. Знаходимо вага газу, розчиненого в 1 м 3 нафти (Gпл.г):
де rн - щільність нафти при н.у. рівна 0,85 т / м 3;
Go - ваговій газовий фактор;
Gв - вага 1 м 3 повітря при н.у. рівний 1,22 кг;
rог - відносна щільність газу по повітрю, що дорівнює 0,9.
Мал. 7.1. Номограма М. Стендінг для визначення тиску насичення
Мал. 7.2. Номограма для визначення об'ємного коефіцієнта нафти
в пластових умовах
3.2. Загальна вага насиченою нафти газом при н.у. (Gнг) дорівнює:
.
3.3. Знаючи об'ємний коефіцієнт нафти, розрахуємо щільність нафти в пластових умовах (rпл. Н):
4. Визначення усадки нафти (U)
Усадка нафти відбувається за рахунок виділення з неї розчиненого газу (дегазації):
5. Визначення в'язкості нафти в пластових умовах (mн. Газ)
5.1. Для нашої задачі нафту в пластових умовах знаходиться в недонасищенном стані. Тоді, користуючись рис. 7.3. визначаємо в'язкість дегазованої нафти (mн.дег):
В'язкість насиченою газом нафти (при тиску насичення Рнас. = 175атм і газовому факторі Г = 128 м 3 / м 3) визначаємо по рис.7.4:
5.2. Для перенасичених газом нафт існують більш складні методики визначення в'язкості пластових нафт.
Мал. 7.3. Залежність між в'язкістю і питомою вагою нафти
при різній температурі
Мал. 7.4. Криві в'язкості насиченою газом нафти
7.1.2. Завдання для самостійної роботи
Визначити тиск насичення (Рнас), об'ємний коефффіціент нафти в пластових умовах (b), щільність нафти в пластових умовах (rпл.н), коефіцієнт усадки нафти (U), в'язкість пластової нафти (mн.газ) для умов таблиці 7.1.
rог - відносна щільність газу (по повітрю) для н.у. частки од .;
Г - газовий фактор, м 3 / м 3.
Знайти коефіцієнт зміни обсягу насиченою газом нафти в пластових умовах, якщо щільність нафти при н.у. rн = 850 кг / м 3. відносна щільність газу (по повітрю) rг = 0,9, газовий фактор Г = 120м 3 / т, тиск пластовий Р пл = 150 атм, пластова температура tпл = 50 ° С.
1. Визначення уявної щільності розчиненого газу (rг.к)
Удавана щільність розчиненого газу дорівнює rг.к = 440 кг / м 3 (0,44 кг / л).
Мал. 7.5. Зміна уявної щільності газу в рідкій фазі
для нафт з різною щільністю
Вага газу (Gг), розчиненого в 1 м 3 нафти, оцінюється за рівнянням:
де Г - газовий фактор, рівний 120 м 3 / т;
rн - щільність нафти, що дорівнює 0,85 т / м 3;
rог - відносна щільність газу, що дорівнює 0,9;
Gв - вага 1 м 3 повітря при н.у. рівний 1,22 кг.
3. Визначення обсягу газу в рідкій фазі (Vг)
Обсяг газу в рідкій фазі становить:
4. Визначення загального обсягу насиченою газом нафти (Vнг)
Загальний обсяг насиченою газом нафти при атмосферному тиску оцінюється за формулою (7.12):
5. Визначення ваги насиченою газом нафти (Gнг)
Вага насиченою газом нафти визначається за формулою (7.13):
6. Визначення щільності насиченою газом нафти (Rнг)
Щільність насиченою газом нафти розраховується наступним чином:
7. опреленного щільності нафти в пластових умовах (r'нг)
Щільність нафти в пластових умовах (r'нг) визначається за формулою:
Щільність нафти в пластових умовах має ще дві поправки:
1) на зміну щільності за рахунок розширення під впливом температури (# 8710; rt);
2) на зміну щільності за рахунок стиснення під тиском (# 8710; rр).
# 8710; rt - поправка на розширення нафти за рахунок збільшення температури, її визначаємо по рис.7.6:
Таким чином, використовуючи формулу (7.15). розраховуємо щільність нафти в пластових умовах:
8. Визначення коефіцієнта зміни обсягу нафти (b)
Коефіцієнт зміни обсягу нафти b. насиченою газом, для пластових умов, дорівнюватиме:
,
Тобто кожен м3 нафти (н.у.) займає в пластових умовах обсяг 1,11 м 3.
Усадка нафти становить:
U = (1,11 - 1) / 1,11 = 0,099 або 9,9%.
Мал. 7.6. Зміна щільності нафти в залежності від температури (# 8710; # 961; t)
Мал. 7.7.Ізмененіе щільності нафти в залежності від пластового
7.2.2. Завдання для самостійної роботи
Знайти коефіцієнт зміни обсягу насиченою газом нафти в пластових умовах (b) і відсоток усадки нафти (U), якщо дані: щільність нафти при н.у. (Rн. Кг / м 3), відносна щільність газу по повітрю (rог), газовий фактор (Г. м 3 / т), пластовий тиск (Рпл. Атм), температура (tпл. ° С).
1. Амікс Д. Басс Д. Уайтінг Р. Фізика нафтового пласта. - М. Гостоптехіздат, 1962. - 569 с.
2. Котяхов Ф.І. Основи фізики нафтового пласта. - М. Державне науково-технічне видавництво нафтової і гірничо-паливної літератури, 1956. - 363 с.
3. Гіматудінов Ш.К. Шірковского А.І. Фізика нафтового і газового пласта. - М. Недра, 1982. - 311 с.
6. Міщенко М.М. Розрахунки у видобутку нафти. - М. Недра, 1989.- 245 с.
8. Требін Г.Ф. Чаригін Н.В. Обухова Т.М. Нафти родовищ Радянського Союзу. - М. Недра, 1980. - 583 с.