Материал: Сборник задач по технологии и технике нефтедобычи Учеб, пособие для ву
Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам
СОДЕРЖАНИЕ
-
Рассчитываем объемный коэффициент, предварительно опре-
делив удельное приращение объема нефти за счет единичного из-
менения ее газонасыщенности >. (Т), и температурный коэффициент
объемного расширения дегазированной нефти ан при стандартном
давлении:
Ьн(р, Т) = 1 + 1,0733.10-3рНдРгр(Р, Т) X
— 6,5-10-4р,
где
+ 5,581 ■ 10-6Рнд (1 — 1,61 ■ Ю_8р„д1/гр (р,
_ Г 10-3 (3,083 — 2,638- 10-3р„д), если 780 sc р„д < 860,
а” 10-3 (2,513 — 1,975-10-3рнд), если 860<р„д<960.
-
Определяем плотность газонасыщенности нефти:
Рн
(1.33)
-
Рассчитываем вязкость дегазированной нефти при р0 и за-
данной температуре.
Для расчета нужно знать вязкость дегазированной нефти при
р0 и какой-либо температуре (например, Т„ = 293 К). Если при
этих условиях вязкость неизвестна, ее значение можно оценить
(1.31)
(1.32)
* Соответствие объема газа нормальным или стандартным условиям определяется условиями, при которых берется исходная информация по газонасыщенности пластовой нефти (пластовый газовый фактор).
14
по плотности дегазированной нефти, используя корреляцию И. И. Дунюшкина [5]:
2 | [(0>б58р2д)/(88б- 1°з — р2д)]2 при 845<рнд<924,
1"НД }[(0,456р2нд)/(833 1 03-р2д)]2 при 780<рнд^845.
Этот параметр можно рассчитать по формуле П. Д. Ляпкова, аппроксимирующей универсальный график зависимости вязкости нефти от температуры [24 ] *
1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 93
Рнд (Т) = Рнд (Г - 293)аеь (293 - Т), (1.35)
где а = Ю-(>-0>75 (293 -Г)-2.58.
Ь = (8,0-10 5рнд — 0,047) р°ЛЗ + 0.002 (Т - 293)
-
Определяем вязкость газонасыщенной нефти |лнг (р, Т) [23]
на основании эмпирической корреляции указанной вязкости с вяз-
костью дегазированной нефти при р„ = 0,1 МПа и заданной темпе-
ратуре рнд (Т) по (1.35) и количеством газа Угр (р, Т) по (1.28),
растворенного в ней при текущем равновесном давлении насыще-
ния Риге т по (1-26)
Р„г (Р, Т) = А\1ВНЯ (Т), (1.36)
где А и В — графические функции газосодержания нефти V% (р, Т),
представленные Чью и Коннели (рис. 1.1) и которые с погрешностью
± 3 % [24 ] в области К*Р (рТ)<300 м3/м3 могут быть аппрокси-
мированы следующими уравнениями [24]:
А = 1 + 0,0129V*p (р,Т) - 0,0364V*3'85,
В = 1 + 0,0017V*p (р,Т) - 0,0228V*3,667.
Здесь
Vrp (р, Т) — удельный объем растворенного в нефти газа, при-
веденный к р0 — 0,1 МПа и Тст = 288,6 К (t = 15,6 °С), м3/м3.
Пересчет V,v (р, Т) из нор-
мальных условий (м3/т) (1.28)
в условия р0 = 0,1 МПа и
Тег = 288,6 К осуществляется
следующим образом:
v;p0>, Т) = 1,055-10
3(1+
+ 5ан) Vrp (р, Т) рнд. (1.38)
* Аналогичный расчет можно осуществить и по методике И. И. Дунюшкина [25].
Рис. 1.1. Зависимость величин А и В от газосодержания нефти (по Чью и Коннели) [23]
(1.37)
15
-
Рассчитываем поверхностное натяжение * газонасыщенной нефти на границе с выделившимся газом. Зависимость поверхностного натяжения нефти от термодинамических условий (р, Т),
количества растворенного газа, состава нефти, природы и количества полярных компонентов очень сложная [2]. Для ориентировочной оценки этого параметра можно рекомендовать аппроксимационную формулу П. Д. Ляпкова [24]:
анг= 1/101-58 + °-05р — 72-КГ6 (Г- 305), (1.39)
Задача 1.3. Определить основные физические свойства нефти в процессе ее однократного разгазирования при давлении р = 5,5 МПа и температуре Т = 300,5 К- Исходные данные: рпл = = 17,5 МПа, Тпл = 313 К, рнд = 868 кг/м3, Г = 55,6 м3/т, рнас = = 9,2 МПа, рг0 = 1,119, уа = 0,069, ус1 = 0,355.
Решение. Последовательно рассчитываем:
-
Равновесное давление насыщения при Т = 300,5 К по (1.26)
РнасТ
313 — 300,5
9,157 + 701,8/[55,6 (0,355 — 0,8-0,069)]
= 8,95 МПа.
-
Удельный объем выделившегося газа при заданных термодинамических условиях по (1.27), предварительно определив вспомогательные коэффициенты R
(р), m (Т), Д (Т):
R ^ ^ = 1 + *g 5’5 1 = _ 0,1084;
1 + lg 8,95
m (Т) = 1 + 0,029 (300,5 — 293)(868-1,119-10
3 — 0,7966) = 1,0379;
Д(Т) = 868-1,119-10-3 [4,5 — 0,00305 (300,5 — 293)] — 4,785 = —0,4364;
Vra (р, Г) =55,6 (-0,1084) 1,0379 [( — 0,4364) (1 — 0,1084)—1]=8,69 м3/т.
-
Удельный объем газа, оставшегося в нефти в растворенном состоянии, по (1.28)
Vrp (Р. Т) =55,6-1,0379 — 8,69 = 49,02 м3/т.
-
Относительную плотность выделившегося газа по (1.29), предварительно определив коэффициенты а и и:
a = 1 +0,0054(300,5 — 293) = 1,0405, u=868-55,6-Ю"3—186=—137,74,
р гв(р, Т) = 1,0405 [1,119 — 0,0036(1 - 0,1084) (105,7+ 137,74-0,1084)] =
= 0,7614.
-
Относительную плотность газа, оставшегося в нефти в растворенном состоянии, по (1.30)
ргр (р, Т) = 55,6 [1,0405-1,0379-1,119 — 0,7614-8,69/55,6]/49,02 = 1,2356.
* Поверхностное натяжение (плотность поверхностной энергии) о характеризуется работой, требующейся для образования единицы площади поверхности раздела фаз. Единица СИ поверхностного натяжения: [а] = = Дж/м2 = Н/м.
'"•ft-
16
-
Объемный коэффициент нефти при заданных термодинами-
ческих условиях по (1.31), предварительно определив коэффици-
енты X
(Т) и ан по (1.32)
X (Г) = 10-3 [4,3 — 3,54-868- К)-3 + 1,0337-1,2356/1,0405 + 5,581-868 X
X 10-в-(1 — 1,61-10-®-868-49,02) 49,02] = 2,676-10-3,
а„ = 10—3 (2,513 — 1,975-868-10
3) = 7,987- 1/градус,
МР. Л = 1 + 1,0733-10-3-868-49,02-2,676-10-3/1,0379 + 7,987-10-4 X
X (300,5 - 293) - 6,5-10-4-5,5 = 1,120.
-
Плотность газонасыщенной нефти при р = 5,5 МПа и Т =
= 300,5 К по (1.33)
Рн(Р. Л =868(1 + 1,293• 10-3• 1,2356 • 49,02/1,0379-1,0405]/1,120 =
= 831,2 кг/м3.
-
Оцениваем вязкость дегазированной нефти при р =0,1 МПа
и Т„ = 293 К по (1.35)
рнд = [0,658-868V(886-103 — 8683)]* = 14,0 мПа-с.
-
Находим вязкость дегазированной нефти при р0 = 0,1 МПа
и заданной температуре Т = 300,5 К по (1.35), предварительно
определив коэффициенты а и Ь:
а = 10" 0,0175 1293 - 300,5)
2,58 = 3,5588- 10
3;
Ь = (8,0-10-5- 868 — 0,047) 14°'13 + 0,002 (зоо.5 — 293) = 0>0329;
цнд(Л = 14(300,5 —293)3,5588 10-Зе0,0329 ( 293 - 300,5> = 11,0 мПа-с.
-
Вязкость газонасыщенной нефти при давлении насыщения
рнас т = 8,95 МПа и температуре Т = 300,5 К определяем в такой
последовательности:
а) пересчитываем по (1.38) удельный объем растворенного газа,
полученный в п. 3, для условий р0 = 0,1 МПа и Тст = 288,6 К.
(Значение а„ см. п. 6)
у;р(р, Т) = 1,055-10—3 (1 +5-7,987-10
4
Рнд (Т) = Рнд (Г - 293)аеь (293 - Т), (1.35)
где а = Ю-(>-0>75 (293 -Г)-2.58.
Ь = (8,0-10 5рнд — 0,047) р°ЛЗ + 0.002 (Т - 293)
-
Определяем вязкость газонасыщенной нефти |лнг (р, Т) [23]
на основании эмпирической корреляции указанной вязкости с вяз-
костью дегазированной нефти при р„ = 0,1 МПа и заданной темпе-
ратуре рнд (Т) по (1.35) и количеством газа Угр (р, Т) по (1.28),
растворенного в ней при текущем равновесном давлении насыще-
ния Риге т по (1-26)
Р„г (Р, Т) = А\1ВНЯ (Т), (1.36)
где А и В — графические функции газосодержания нефти V% (р, Т),
представленные Чью и Коннели (рис. 1.1) и которые с погрешностью
± 3 % [24 ] в области К*Р (рТ)<300 м3/м3 могут быть аппрокси-
мированы следующими уравнениями [24]:
А = 1 + 0,0129V*p (р,Т) - 0,0364V*3'85,
В = 1 + 0,0017V*p (р,Т) - 0,0228V*3,667.
Здесь
Vrp (р, Т) — удельный объем растворенного в нефти газа, при-
веденный к р0 — 0,1 МПа и Тст = 288,6 К (t = 15,6 °С), м3/м3.
Пересчет V,v (р, Т) из нор-
мальных условий (м3/т) (1.28)
в условия р0 = 0,1 МПа и
Тег = 288,6 К осуществляется
следующим образом:
v;p0>, Т) = 1,055-10
3(1+
+ 5ан) Vrp (р, Т) рнд. (1.38)
* Аналогичный расчет можно осуществить и по методике И. И. Дунюшкина [25].
Рис. 1.1. Зависимость величин А и В от газосодержания нефти (по Чью и Коннели) [23]
(1.37)
15
-
Рассчитываем поверхностное натяжение * газонасыщенной нефти на границе с выделившимся газом. Зависимость поверхностного натяжения нефти от термодинамических условий (р, Т),
количества растворенного газа, состава нефти, природы и количества полярных компонентов очень сложная [2]. Для ориентировочной оценки этого параметра можно рекомендовать аппроксимационную формулу П. Д. Ляпкова [24]:
анг= 1/101-58 + °-05р — 72-КГ6 (Г- 305), (1.39)
Задача 1.3. Определить основные физические свойства нефти в процессе ее однократного разгазирования при давлении р = 5,5 МПа и температуре Т = 300,5 К- Исходные данные: рпл = = 17,5 МПа, Тпл = 313 К, рнд = 868 кг/м3, Г = 55,6 м3/т, рнас = = 9,2 МПа, рг0 = 1,119, уа = 0,069, ус1 = 0,355.
Решение. Последовательно рассчитываем:
-
Равновесное давление насыщения при Т = 300,5 К по (1.26)
РнасТ
313 — 300,5
9,157 + 701,8/[55,6 (0,355 — 0,8-0,069)]
= 8,95 МПа.
-
Удельный объем выделившегося газа при заданных термодинамических условиях по (1.27), предварительно определив вспомогательные коэффициенты R
(р), m (Т), Д (Т):
R ^ ^ = 1 + *g 5’5 1 = _ 0,1084;
1 + lg 8,95
m (Т) = 1 + 0,029 (300,5 — 293)(868-1,119-10
3 — 0,7966) = 1,0379;
Д(Т) = 868-1,119-10-3 [4,5 — 0,00305 (300,5 — 293)] — 4,785 = —0,4364;
Vra (р, Г) =55,6 (-0,1084) 1,0379 [( — 0,4364) (1 — 0,1084)—1]=8,69 м3/т.
-
Удельный объем газа, оставшегося в нефти в растворенном состоянии, по (1.28)
Vrp (Р. Т) =55,6-1,0379 — 8,69 = 49,02 м3/т.
-
Относительную плотность выделившегося газа по (1.29), предварительно определив коэффициенты а и и:
a = 1 +0,0054(300,5 — 293) = 1,0405, u=868-55,6-Ю"3—186=—137,74,
р гв(р, Т) = 1,0405 [1,119 — 0,0036(1 - 0,1084) (105,7+ 137,74-0,1084)] =
= 0,7614.
-
Относительную плотность газа, оставшегося в нефти в растворенном состоянии, по (1.30)
ргр (р, Т) = 55,6 [1,0405-1,0379-1,119 — 0,7614-8,69/55,6]/49,02 = 1,2356.
* Поверхностное натяжение (плотность поверхностной энергии) о характеризуется работой, требующейся для образования единицы площади поверхности раздела фаз. Единица СИ поверхностного натяжения: [а] = = Дж/м2 = Н/м.
'"•ft-
16
-
Объемный коэффициент нефти при заданных термодинами-
ческих условиях по (1.31), предварительно определив коэффици-
енты X
(Т) и ан по (1.32)
X (Г) = 10-3 [4,3 — 3,54-868- К)-3 + 1,0337-1,2356/1,0405 + 5,581-868 X
X 10-в-(1 — 1,61-10-®-868-49,02) 49,02] = 2,676-10-3,
а„ = 10—3 (2,513 — 1,975-868-10
3) = 7,987- 1/градус,
МР. Л = 1 + 1,0733-10-3-868-49,02-2,676-10-3/1,0379 + 7,987-10-4 X
X (300,5 - 293) - 6,5-10-4-5,5 = 1,120.
-
Плотность газонасыщенной нефти при р = 5,5 МПа и Т =
= 300,5 К по (1.33)
Рн(Р. Л =868(1 + 1,293• 10-3• 1,2356 • 49,02/1,0379-1,0405]/1,120 =
= 831,2 кг/м3.
-
Оцениваем вязкость дегазированной нефти при р =0,1 МПа
и Т„ = 293 К по (1.35)
рнд = [0,658-868V(886-103 — 8683)]* = 14,0 мПа-с.
-
Находим вязкость дегазированной нефти при р0 = 0,1 МПа
и заданной температуре Т = 300,5 К по (1.35), предварительно
определив коэффициенты а и Ь:
а = 10" 0,0175 1293 - 300,5)
2,58 = 3,5588- 10
Рнд (Т) = Рнд (Г - 293)аеь (293 - Т), (1.35)
где а = Ю-(>-0>75 (293 -Г)-2.58.
Ь = (8,0-10 5рнд — 0,047) р°ЛЗ + 0.002 (Т - 293)
-
Определяем вязкость газонасыщенной нефти |лнг (р, Т) [23]
на основании эмпирической корреляции указанной вязкости с вяз-
костью дегазированной нефти при р„ = 0,1 МПа и заданной темпе-
ратуре рнд (Т) по (1.35) и количеством газа Угр (р, Т) по (1.28),
растворенного в ней при текущем равновесном давлении насыще-
ния Риге т по (1-26)
Р„г (Р, Т) = А\1ВНЯ (Т), (1.36)
где А и В — графические функции газосодержания нефти V% (р, Т),
представленные Чью и Коннели (рис. 1.1) и которые с погрешностью
± 3 % [24 ] в области К*Р (рТ)<300 м3/м3 могут быть аппрокси-
мированы следующими уравнениями [24]:
А = 1 + 0,0129V*p (р,Т) - 0,0364V*3'85,
В = 1 + 0,0017V*p (р,Т) - 0,0228V*3,667.
Здесь
Vrp (р, Т) — удельный объем растворенного в нефти газа, при-
веденный к р0 — 0,1 МПа и Тст = 288,6 К (t = 15,6 °С), м3/м3.
Пересчет V,v (р, Т) из нор-
мальных условий (м3/т) (1.28)
в условия р0 = 0,1 МПа и
Тег = 288,6 К осуществляется
следующим образом:
v;p0>, Т) = 1,055-10
3(1+
+ 5ан) Vrp (р, Т) рнд. (1.38)
* Аналогичный расчет можно осуществить и по методике И. И. Дунюшкина [25].
Рис. 1.1. Зависимость величин А и В от газосодержания нефти (по Чью и Коннели) [23]
(1.37)
15
-
Рассчитываем поверхностное натяжение * газонасыщенной нефти на границе с выделившимся газом. Зависимость поверхностного натяжения нефти от термодинамических условий (р, Т),
количества растворенного газа, состава нефти, природы и количества полярных компонентов очень сложная [2]. Для ориентировочной оценки этого параметра можно рекомендовать аппроксимационную формулу П. Д. Ляпкова [24]:
анг= 1/101-58 + °-05р — 72-КГ6 (Г- 305), (1.39)
Задача 1.3. Определить основные физические свойства нефти в процессе ее однократного разгазирования при давлении р = 5,5 МПа и температуре Т = 300,5 К- Исходные данные: рпл = = 17,5 МПа, Тпл = 313 К, рнд = 868 кг/м3, Г = 55,6 м3/т, рнас = = 9,2 МПа, рг0 = 1,119, уа = 0,069, ус1 = 0,355.
Решение. Последовательно рассчитываем:
-
Равновесное давление насыщения при Т = 300,5 К по (1.26)
РнасТ
313 — 300,5
9,157 + 701,8/[55,6 (0,355 — 0,8-0,069)]
= 8,95 МПа.
-
Удельный объем выделившегося газа при заданных термодинамических условиях по (1.27), предварительно определив вспомогательные коэффициенты R
(р), m (Т), Д (Т):
R ^ ^ = 1 + *g 5’5 1 = _ 0,1084;
1 + lg 8,95
m (Т) = 1 + 0,029 (300,5 — 293)(868-1,119-10
3 — 0,7966) = 1,0379;Рнд
где а = Ю-(>-0>75 (293 -Г)-2.58.
Ь = (8,0-10 5рнд — 0,047) р°ЛЗ + 0.002 (Т - 293)
-
Определяем вязкость газонасыщенной нефти |лнг (р, Т) [23]
на основании эмпирической корреляции указанной вязкости с вяз-
костью дегазированной нефти при р„ = 0,1 МПа и заданной темпе-
ратуре рнд (Т) по (1.35) и количеством газа Угр (р, Т) по (1.28),
растворенного в ней при текущем равновесном давлении насыще-
ния Риге т по (1-26)
Р„г (Р, Т) = А\1ВНЯ (Т), (1.36)
где А и В — графические функции газосодержания нефти V% (р, Т),
представленные Чью и Коннели (рис. 1.1) и которые с погрешностью
± 3 % [24 ] в области К*Р (рТ)<300 м3/м3 могут быть аппрокси-
мированы следующими уравнениями [24]:
Здесь
Vrp (р, Т) — удельный объем растворенного в нефти газа, при-
веденный к р0 — 0,1 МПа и Тст = 288,6 К (t = 15,6 °С), м3/м3.
Пересчет V,v (р, Т) из нор-
мальных условий (м3/т) (1.28)
в условия р0 = 0,1 МПа и
Тег = 288,6 К осуществляется
следующим образом:
v;p0>,
Рассчитываем поверхностное натяжение * газонасыщенной нефти на границе с выделившимся газом. Зависимость поверхностного натяжения нефти от термодинамических условий (р, Т),
Равновесное давление насыщения при Т = 300,5 К по (1.26)
Удельный объем выделившегося газа при заданных термодинамических условиях по (1.27), предварительно определив вспомогательные коэффициенты R
-
Удельный объем газа, оставшегося в нефти в растворенном состоянии, по (1.28)
Vrp (Р.
-
Относительную плотность выделившегося газа по (1.29), предварительно определив коэффициенты а и и:
р
= 0,7614.
-
Относительную плотность газа, оставшегося в нефти в растворенном состоянии, по (1.30)
ргр
* Поверхностное натяжение (плотность поверхностной энергии) о характеризуется работой, требующейся для образования единицы площади поверхности раздела фаз. Единица СИ поверхностного натяжения: [а] = = Дж/м2 = Н/м.
'"•ft-
16
-
Объемный коэффициент нефти при заданных термодинами-
ческих условиях по (1.31), предварительно определив коэффици-
енты X
X (Г) = 10-3 [4,3 — 3,54-868- К)-3 + 1,0337-1,2356/1,0405 + 5,581-868 X
X 10-в-(1 — 1,61-10-®-868-49,02) 49,02] = 2,676-10-3,
а„ = 10—3 (2,513 — 1,975-868-10
Плотность газонасыщенной нефти при р = 5,5 МПа и Т =
= 300,5 К по (1.33)
Оцениваем вязкость дегазированной нефти при р =0,1 МПа
и Т„ = 293 К по (1.35)
Находим вязкость дегазированной нефти при р0 = 0,1 МПа
и заданной температуре Т = 300,5 К по (1.35), предварительно
определив коэффициенты а и Ь:
Вязкость газонасыщенной нефти при давлении насыщения
рнас т = 8,95 МПа и температуре Т = 300,5 К определяем в такой
последовательности:
)-49,02-868 = 45,07 м3/м3.
б) рассчитываем по (1.37) или определяем по графикам (см.
рис. 1.1) функции газосодержания Л и В:
300>
б) рассчитываем по (1.37) или определяем по графикам (см.
рис. 1.1) функции газосодержания Л и В:
300>
А = 1 + 0,0129-45,07 — 0,0364-45,070,85 = 0,6548,
В = 1 + 0,0017-45,07 — 0,0228-45,070,667 = 0,7875;
в) рассчитываем по (1.36) вязкость газонасыщенной нефти при
Рнас т — 8,95 МПа и Г = 300,5 К
^(р, Г)= 0,6548-11,00,7875 = 4,33 мПа-с.
-
Поверхностное натяжение газонасыщенной нефти на гра-
нице с газом при заданных термодинамических условиях опреде-
ляем по (1.39)
с„г= 1/101,58 + °-05 5,5 — 72- 10
:б(300,5 — 305) = 0,0143 Н/м.
Ий 8. №
вмолиотека У НИ
17
Расчет физических свойств нефти в пластовых условиях *
Нефть в пластовых условиях может находиться в зависимости от соотношения пластового давления и давления насыщения в однофазном недонасыщенном (рпл>Рнас) и двухфазном насыщенном (Рпл<Рнас) состоянии. Физические свойства ее определяются не только пластовыми давлением и температурой, количеством растворенного газа, но и составом как газа, так и самой нефти. Причем на растворимость газа его состав влияет в большей степени, чем состав нефти, особенно, когда газ содержит такой плохо растворимый в ней компонент, как азот. При наличии указанного компонента и известном давлении насыщения при пластовой температуре физические свойства в зависимости от состояния нефти могут быть рассчитаны следующим образом:
при рПл <С Рнас расчет ведется по зависимостям (1.26) — (1.39) методики расчета физических свойств нефти в процессе ее однократного разгазирования с учетом того, что Т = Тпл;
при рпл>Рнас физические свойства пластовой нефти (объемный коэффициент, плотность и вязкость) рассчитываются по корреляционным зависимостям (1.28) — (1.33) с учетом того, что Т = Тпл и VrB (Рпл, ^) = 0 (весь газ растворен в нефти).
Последовательно рассчитывают следующие параметры [5].
-
Газонасыщенность пластовой нефти с учетом температурной корреляции
Ппл = Гт, м3/т, (1.40)
где т — коэффициент температурной корреляции
т = 1 + 0,029 (Гпл - 293) (р„дрГо - Ю'3 - 0,7966).
-
Относительную плотность растворенного в нефти газа в пластовых условиях
Ргр ПЛ = атРго7"/РпЛ, (1-41)
где а = 1,0+ 0,0054 (Гпл —293).
-
Объемный коэффициент пластовой нефти, предварительно рассчитав по (1.32) коэффициент температурного расширения ан
^нпл — 1 + 1,0733 • 10-3рНд^Гпл/т + ан (Гпл 293) 6,5 -10
4 ■ Рпл»
(1.42)
где
к = 10-3 [4,3 - 3,54- 10-3рНд + 1,0337ргр (рпл, Т„л)/а + + 5,581 10-врнд(1 - 1,6М0-врндГпл) 0,л1-
-
Плотность пластовой нефти
Рнпл = Рнд[1 + 1,293-10-3Ргр (Рпл. Т’пд) Гпл/(/?1а)]/£н пл, кг/м3. (1-43)
* Пластовая нефть — нефть, находящаяся в продуктивном пласте нефтяного месторождения при пластовых давлении и температуре.
-
Вязкость пластовой нефти. При рПл>Рнас и Т = Тпл вязкость газонасыщенной нефти в значительной степени зависит от давления, повышение которого вызывает ее рост, что обусловлено сжатием нефти и соответственно увеличением сил молекулярного взаимодействия. Зависимость превышения давления над давлением насыщения при известной вязкости газонасыщенной нефти в условиях р = риас и Т = Тпл можно определить, пользуясь графиками Била [23] или их аналитическими аппроксимациями [24].
Таким образом, для определения вязкости пластовой нефти при известных вязкости дегазированной нефти рнд, давлении насыщения, газосодержании нефти Г, пластовых давлении и температуре последовательно рассчитываются следующие параметры: вязкость дегазированной нефти при пластовой температуре Цнд (Т’пл) по (1.35), принимая Т = Тпл\
вязкость газонасыщенной нефти р,ннас при давлении насыщения и пластовой температуре, используя зависимости (1.36)— (1.38), которые для указанных условий запишутся:
1*ннас = Л(А®д(Гпл); (1-44)
А = 1 + 0,0129Г*— 0,0364-Г*0,85; (1.45)
В = 1 +0,0017/’* —0,0228-г*0’667; Г* = 1,055-10—3 (l + 5ан)-/’рнд;
(1.46)
вязкость пластовой нефти определяется в соответствии с [25]
Гн пл = М-н нас + б (Рпл Рнас)> (1,47)
где L — коэффициент, -характеризующий изменение вязкости газонасыщенной нефти при изменении давления на 1 МПа, мПа-с/МПа. Коэффициент б согласно [25] аппроксимируется следующими уравнениями:
0,0114рн нас при рн нас < 5 мПа-с;
0,057 + 0,023 (рн нас 5) При 5 р-н нас 10:
^ 0,0171 + 0,031 (|АН нас ■ 16) при 10 <С. Рн нас *-7 25;
0,643 + 0,045 (рн нас — 25) при 25 < рн нас 45; ^
1,539 + 0,058 (рн нас —- 45) при 45
3,286 + 0,100 (рн нас — 75) при 75 <С Рн нас 65.
Задача 1.4. Используя условия задачи 1.3, определить физические свойства пластовой нефти.
Решение. Последовательно рассчитываем:
-
Газонасыщенность пластовой нефти Гпл (1.40), предвари
тельно определив коэффициент ш,
m = 1 +0,029(313 —293) (868 -1,119 -10-3 —0,7966) = 1,1013,
Гпл = 55,6-1,1013 = 61,23 м3/т.
__ 2. Относительную плотность растворенного в нефти газа Ргр (Рпл. Тпл) (1.41), предварительно определив коэффициент а, а = 1 + 0,0054 (313—293) = 1,108,
Ргр (Лпл, Гпл) = 1,108-1,1013-1,119-55,6/61,23 = 1,239.
19
-
Объемный коэффициент пластовой нефти ЬНШ1 по (1.42), предварительно определив коэффициенты ан по (1.32) и X по (1.31),
ан = 7,987-10-4 1/К (см. решение задачи 1.3),
X = 10
3 [4,3 — 3,54'868-10-3 + 1,0337-1,239/1,108 + 5,581-868-10—e X
X (1 — 1,61-868-55,6- 10-е) 55,6] = 2,6325-10-3,
6П Пл = 1 + 1,0733-10-3-868-61,23-2,6325-10“3/1,1013 + 7,987-10
4 X
X (313 — 293) — 6,5-10-4-17,5 = 1,146.
-
Плотность пластовой нефти рнпл (1.43)
Рн пл = 868 [1 + 1,293-10-3-1,239-61,23/(1,1013-1,108)]/], 146=818,3 кг/м3.
-
Вязкость дегазированной нефти при пластовой температуре ц„д (Тил), предварительно определив корреляционные коэффициенты а и b по (1.35). Вязкость дегазированной нефти рнд = = 14 мПа-с (см. решение задачи 1.3):
а = 10- °-075 <293 - 313) - 2'58 = 5,88 84- ИГ3;
6 = (8,0-868-10-5 — 0,047) 14°’13 + 0,°02 (313 “ 293) = 0,0351;
РндСТ’пл) = 14 (313 — 293)5'8884'ю_3 е0'0351 (293 - 313> = 7,06 мПа-с.
-
Вязкость газонасыщенной нефти рн нас при р = рнас = = 9,2 МПа и Т = Гпл = 313 К по (1.44), предварительно пересчитав газосодержание пластовой нефти Г (объем газа приводится к температуре Тс-, = 288,6 К) по (1.46) и затем определив коэффициенты Л и В по (1.45):
Г* = 1,055-10-3 (1 + 5-7,987-10
4
А = 1 + 0,0129-45,07 — 0,0364-45,070,85 = 0,6548,
В = 1 + 0,0017-45,07 — 0,0228-45,070,667 = 0,7875;
в) рассчитываем по (1.36) вязкость газонасыщенной нефти при
Рнас т — 8,95 МПа и Г = 300,5 К
^(р, Г)= 0,6548-11,00,7875 = 4,33 мПа-с.
-
Поверхностное натяжение газонасыщенной нефти на гра-
нице с газом при заданных термодинамических условиях опреде-
ляем по (1.39)
с„г= 1/101,58 + °-05 5,5 — 72- 10
:б(300,5 — 305) = 0,0143 Н/м.
Ий 8. №
вмолиотека У НИ
17
Расчет физических свойств нефти в пластовых условиях *
Нефть в пластовых условиях может находиться в зависимости от соотношения пластового давления и давления насыщения в однофазном недонасыщенном (рпл>Рнас) и двухфазном насыщенном (Рпл<Рнас) состоянии. Физические свойства ее определяются не только пластовыми давлением и температурой, количеством растворенного газа, но и составом как газа, так и самой нефти. Причем на растворимость газа его состав влияет в большей степени, чем состав нефти, особенно, когда газ содержит такой плохо растворимый в ней компонент, как азот. При наличии указанного компонента и известном давлении насыщения при пластовой температуре физические свойства в зависимости от состояния нефти могут быть рассчитаны следующим образом:
при рПл <С Рнас расчет ведется по зависимостям (1.26) — (1.39) методики расчета физических свойств нефти в процессе ее однократного разгазирования с учетом того, что Т = Тпл;
при рпл>Рнас физические свойства пластовой нефти (объемный коэффициент, плотность и вязкость) рассчитываются по корреляционным зависимостям (1.28) — (1.33) с учетом того, что Т = Тпл и VrB (Рпл, ^) = 0 (весь газ растворен в нефти).
Последовательно рассчитывают следующие параметры [5].
-
Газонасыщенность пластовой нефти с учетом температурной корреляции
Ппл = Гт, м3/т, (1.40)
где т — коэффициент температурной корреляции
т = 1 + 0,029 (Гпл - 293) (р„дрГо - Ю'3 - 0,7966).
-
Относительную плотность растворенного в нефти газа в пластовых условиях
Ргр ПЛ = атРго7"/РпЛ, (1-41)
где а = 1,0+ 0,0054 (Гпл —293).
-
Объемный коэффициент пластовой нефти, предварительно рассчитав по (1.32) коэффициент температурного расширения ан
^нпл — 1 + 1,0733 • 10-3рНд^Гпл/т + ан (Гпл 293) 6,5 -10
4 ■ Рпл»
(1.42)
где
к = 10-3 [4,3 - 3,54- 10-3рНд + 1,0337ргр (рпл, Т„л)/а + + 5,581 10-врнд(1 - 1,6М0-врндГпл) 0,л1-
-
Плотность пластовой нефти
Рнпл = Рнд[1 + 1,293-10-3Ргр (Рпл. Т’пд) Гпл/(/?1а)]/£н пл, кг/м3. (1-43)
* Пластовая нефть — нефть, находящаяся в продуктивном пласте нефтяного месторождения при пластовых давлении и температуре.
-
Вязкость пластовой нефти. При рПл>Рнас и Т = Тпл вязкость газонасыщенной нефти в значительной степени зависит от давления, повышение которого вызывает ее рост, что обусловлено сжатием нефти и соответственно увеличением сил молекулярного взаимодействия. Зависимость превышения давления над давлением насыщения при известной вязкости газонасыщенной нефти в условиях р = риас и Т = Тпл можно определить, пользуясь графиками Била [23] или их аналитическими аппроксимациями [24].
Таким образом, для определения вязкости пластовой нефти при известных вязкости дегазированной нефти рнд, давлении насыщения, газосодержании нефти Г, пластовых давлении и температуре последовательно рассчитываются следующие параметры: вязкость дегазированной нефти при пластовой температуре Цнд (Т’пл) по (1.35), принимая Т = Тпл\
вязкость газонасыщенной нефти р,ннас при давлении насыщения и пластовой температуре, используя зависимости (1.36)— (1.38), которые для указанных условий запишутся:
1*ннас = Л(А®д(Гпл); (1-44)
А = 1 + 0,0129Г*— 0,0364-Г*0,85; (1.45)
В = 1 +0,0017/’* —0,0228-г*0’667; Г* = 1,055-10—3 (l + 5ан)-/’рнд;
(1.46)
вязкость пластовой нефти определяется в соответствии с [25]
Гн пл = М-н нас + б (Рпл Рнас)> (1,47)
где L — коэффициент, -характеризующий изменение вязкости газонасыщенной нефти при изменении давления на 1 МПа, мПа-с/МПа. Коэффициент б согласно [25] аппроксимируется следующими уравнениями:
0,0114рн нас при рн нас < 5 мПа-с;
0,057 + 0,023 (рн нас 5) При 5 р-н нас 10:
^ 0,0171 + 0,031 (|АН нас ■ 16) при 10 <С. Рн нас *-7 25;
0,643 + 0,045 (рн нас — 25) при 25 < рн нас 45; ^
1,539 + 0,058 (рн нас —- 45) при 45
3,286 + 0,100 (рн нас — 75) при 75 <С Рн нас 65.
Задача 1.4. Используя условия задачи 1.3, определить физические свойства пластовой нефти.
Решение. Последовательно рассчитываем:
-
Газонасыщенность пластовой нефти Гпл (1.40), предвари
тельно определив коэффициент ш,
m = 1 +0,029(313 —293) (868 -1,119 -10-3 —0,7966) = 1,1013,
Гпл = 55,6-1,1013 = 61,23 м3/т.
__ 2. Относительную плотность растворенного в нефти газа Ргр (Рпл. Тпл) (1.41), предварительно определив коэффициент а, а = 1 + 0,0054 (313—293) = 1,108,
Ргр (Лпл, Гпл) = 1,108-1,1013-1,119-55,6/61,23 = 1,239.
19
-
Объемный коэффициент пластовой нефти ЬНШ1 по (1.42), предварительно определив коэффициенты ан по (1.32) и X по (1.31),
ан = 7,987-10-4 1/К (см. решение задачи 1.3),
X = 10
3 [4,3 — 3,54'868-10-3 + 1,0337-1,239/1,108 + 5,581-868-10—e X
А = 1 + 0,0129-45,07 — 0,0364-45,070,85 = 0,6548,
В = 1 + 0,0017-45,07 — 0,0228-45,070,667 = 0,7875;
в) рассчитываем по (1.36) вязкость газонасыщенной нефти при
Рнас т — 8,95 МПа и Г = 300,5 К
^(р, Г)= 0,6548-11,00,7875 = 4,33 мПа-с.
-
Поверхностное натяжение газонасыщенной нефти на гра-
нице с газом при заданных термодинамических условиях опреде-
ляем по (1.39)
с„г= 1/101,58 + °-05 5,5 — 72- 10
:б(300,5 — 305) = 0,0143 Н/м.Поверхностное натяжение газонасыщенной нефти на гра-
нице с газом при заданных термодинамических условиях опреде-
Ий 8. №
вмолиотека У НИ
17
Расчет физических свойств нефти в пластовых условиях *
Нефть в пластовых условиях может находиться в зависимости от соотношения пластового давления и давления насыщения в однофазном недонасыщенном (рпл>Рнас) и двухфазном насыщенном (Рпл<Рнас) состоянии. Физические свойства ее определяются не только пластовыми давлением и температурой, количеством растворенного газа, но и составом как газа, так и самой нефти. Причем на растворимость газа его состав влияет в большей степени, чем состав нефти, особенно, когда газ содержит такой плохо растворимый в ней компонент, как азот. При наличии указанного компонента и известном давлении насыщения при пластовой температуре физические свойства в зависимости от состояния нефти могут быть рассчитаны следующим образом:
при рПл <С Рнас расчет ведется по зависимостям (1.26) — (1.39) методики расчета физических свойств нефти в процессе ее однократного разгазирования с учетом того, что Т = Тпл;
при рпл>Рнас физические свойства пластовой нефти (объемный коэффициент, плотность и вязкость) рассчитываются по корреляционным зависимостям (1.28) — (1.33) с учетом того, что Т = Тпл и VrB (Рпл, ^) = 0 (весь газ растворен в нефти).
Последовательно рассчитывают следующие параметры [5].
-
Газонасыщенность пластовой нефти с учетом температурной корреляции
Ппл = Гт, м3/т, (1.40)
где т — коэффициент температурной корреляции
-
Относительную плотность растворенного в нефти газа в пластовых условиях
Ргр ПЛ = атРго7"/РпЛ, (1-41)
где а = 1,0+ 0,0054 (Гпл —293).
-
Объемный коэффициент пластовой нефти, предварительно рассчитав по (1.32) коэффициент температурного расширения ан
^нпл — 1 + 1,0733 • 10-3рНд^Гпл/т + ан (Гпл 293) 6,5 -10
Плотность пластовой нефти
Вязкость пластовой нефти. При рПл>Рнас и Т = Тпл вязкость газонасыщенной нефти в значительной степени зависит от давления, повышение которого вызывает ее рост, что обусловлено сжатием нефти и соответственно увеличением сил молекулярного взаимодействия. Зависимость превышения давления над давлением насыщения при известной вязкости газонасыщенной нефти в условиях р = риас и Т = Тпл можно определить, пользуясь графиками Била [23] или их аналитическими аппроксимациями [24].
Газонасыщенность пластовой нефти Гпл (1.40), предвари
Объемный коэффициент пластовой нефти ЬНШ1 по (1.42), предварительно определив коэффициенты ан по (1.32) и X по (1.31),
X (1 — 1,61-868-55,6- 10-е) 55,6] = 2,6325-10-3,
6П Пл = 1 + 1,0733-10-3-868-61,23-2,6325-10“3/1,1013 + 7,987-10
Плотность пластовой нефти рнпл (1.43)
Вязкость дегазированной нефти при пластовой температуре ц„д (Тил), предварительно определив корреляционные коэффициенты а и b по (1.35). Вязкость дегазированной нефти рнд = = 14 мПа-с (см. решение задачи 1.3):
Вязкость газонасыщенной нефти рн нас при р = рнас = = 9,2 МПа и Т = Гпл = 313 К по (1.44), предварительно пересчитав газосодержание пластовой нефти Г (объем газа приводится к температуре Тс-, = 288,6 К) по (1.46) и затем определив коэффициенты Л и В по (1.45):
Источник: https://tut-files.ru/previewfile/115988
Смотрите также:
| 2014 biblioonline ru |