Вопрос №2 Классификация залежей УГ

1) Изучение физических и физико-химических свойств в насыщающем пласте жидкости и газа.

2) Изучение физических процессов происходящих в пласте при движении нефти, газа, жидкости.

3) Изучение физических свойств горных пород – коллекторов.

1) Четко давать определение понятия предмета изучения.

2) Знать физический смысл изучаемого аппарата и механическое проявление в единице измерения.

3) Знать схему строения приборов, принцип работы. Определять параметры расчетным путем.

4) Знать пределы изучения изучаемых параметров.

5) Знать практическое применение изучаемых параметров в нефтедобычи.

Залежи – локальное скопление нефти и газа в горных породах.

Месторождение – совокупность залежей или объектов разработки, приуроченные к одному географическому объекту.

Нефтяные и газовые месторождения сосредоточены в основном в осадочных горных породах. Нефть, вода и газ располагаются в залежи в соответствии с их плотностью.

Классификация нефтяных и газовых месторождений.

В зависимости от соотношений объема нефти и газа, а также от давления и температуры, различают следующие типы залежей:

1) Газовые – когда все УВ в пласте содержаться в газообразном состоянии. Нефти в пласте нет.

2) Нефтяные – когда содержание нефти в пласте значительно превышает объем газа, Р_пл > P_нас и весь газ растворен в нефти.

3) Нефтегазовые – когда объем нефти и газа приблизительно равны Р_пл не столько высоки; и при условии Р_пл < P_насчасть газов находиться в свободном виде – в виде газовой шапки.

4) Газоконденсатные – когда объем газа намного больше объема нефти и при повышении Р_пл вся нефть растворена в газе.

5) Газогидратные – это залежи твердых УВ соединения с водой, которые образовались при определенных условиях (низкая температура и влагосодержание).

Вопрос №3 Пластовая температура и давление. Приведенное пластовое давление.

Пластовое давление (Р_пл) – это давление, при котором нефть, вода и газ находяться в залежи.

Р_пл измеряется от нескольких МПа до 100МПа и обычно подчиняется гидростатическому закону, т.е. с увеличением глубины на 100м то Р_пл увеличивается на 100МПа. Если эта закономерность не соблюдается, то мы имеем дело либо с аномально понижающемся либо с аномально повышающемся давлением.

Давление насыщения (P_нас) – давление, при котором газ в растворенном в нефте состоянии переходить в свободное.

Определяется Р_пл=ρgH_ст (1), где ρ - плотность жидкости в скважине, g - ускорение свободного падения, Н_ст – высота статического столба жидкости.

Р_заб = ρgH_д (2), где H_д – высота динамического столба жидкости, Р_заб задается технологами.

Приведенное пластовое давление Р_прив= Р_пл ± ρgh (3), где

Р_прив – приведенное пластовое давление, h – расстояние от точки измерениядо забоя скважины, «+» - выше забойного расстояния ВНК, «-» - если ниже ВНК.

Пластовая температура – при которой….. находятся в пласте. Пластовая температура измеряется от нескольких градусов до 160 и более градусов.

Вопрос №4 Гранулометрический состав пород. Ситовый анализ и седиментационный.

Под гранулометрическим составом ГП понимают количественное содержание в породах частиц различной величины.

1) Ситовый – используют для рассеивания частиц породы от 0,05 до 1 мм.

Для проведения этого анализа извлеченного из недр породы отмываются от солей, высушиваются, взвешиваются и просеиваются через набор сит. Оставшаяся на каждом виде фракция взвешивается, а сумма их масс должна быть равна массе породе первоначально помещенной на 1 сито. По результатам строят таблицу.

2) Седиментационный – для частиц менее 0,05мм.

Метод анализа основан на измерении скорости или продолжительности оседания частиц дисперсной фазы в дисперсной среде согласно закону Стокса:

ϑ =

(1), гдеυ – кинетическая вязкость; ϑ – скорость оседания частиц; g – ускорение свободного падения; d – средний диаметр частиц; ρ_ж, ρ_п – плотности жидкости и породы.

Считая, что (1) справедлива для частиц размером от 0,1 до 0,0001мм.

На скорость оседания частиц меньшего размера существенное влияние оказывает Броуновское движение и слои адсорбированные на поверхности.

Различают следующие виде Седиментационный анализа:

2) Взвешивание осадка (с помощью весов Фигуровского);

Согласно уравнению Дарси, скорость фильтрации воды в пористой среде пропорционально градиенту давления:

Нефть – неидеальная система (компонента нефти взаимодействуют между собой), поэтому линейный закон фильтрации для нефти, содержит вязкость, учитывающую взаимдействие компонентов внутри нефтяной системы:

В этом уравнении способность породы пропускать жидкости и газа характеризуется коэффициентом пропорциональности k (1.7.), который называется коэффициентом проницаемости (

Площадь боковой поверхности цилиндра:

таким образом уравнение Дарси для радиальной фильтрации будет иметь следующий вид:

Нефть представляет собой смесь около 1000 индивидуальных веществ, из которых большая часть — жидкие углеводороды (> 500 веществ или обычно 80—90 % по массе) и гетероатомные органические соединения (4—5 %), преимущественно сернистые (около 250 веществ), азотистые (> 30 веществ) и кислородные (около 85 веществ), а также металлоорганические соединения (в основном ванадиевые и никелевые); остальные компоненты — растворённые углеводородные газы (C₁-C₄, от десятых долей до 4 %), вода (от следов до 10 %), минеральные соли (главным образом хлориды, 0,1—4000 мг/л и более), растворы солей органических кислот и др., механические примеси (частицы глины, песка, известняка).

В основном в нефти представлены парафиновые (обычно 30—35, реже 40—50 % по объёму) и нафтеновые (25—75 %). В меньшей степени — соединения ароматического ряда (10—20, реже 35 %) и смешанного, или гибридного, строения (например, парафино-нафтеновые, нафтено-ароматические).

Зависит от t-ры и концентрации растворенных солей. T-ра оказывает большее влияние.

Влияния давления на вязкость воды незначительно и зависит от природы и концентрации растворен. солей. В области низких t-ур (5-10⁰С) вязкость слабоминерализованных вод понижается с повышением давления. Наиболее вязкие хлоркальцевые воды, вязкость их превышает в 1,5-2 раза. Т.к. t воде газа растворяются в небольшом количестве, вязкость её незначительно уменьшается и поэтому вязкость пластовых вод можно измерять обычными приборами в обычных условиях (вискозиметры).

С увеличением t-ры вода расширяется, это характеризуется коэффициентом теплового термического расширения воды. Этот коэффициент показывает изменение V воды, при повыш-ии t-ры на 1 ⁰С.

DV_в - изменение V воды, при измен-ии темпер. на DТ

Е в пластовых водах колебл-ся в след-их пределах К – (18….90)*10^-5град^-1, возрастая с увеличением t-ры и уменьшаясь с ростом Р_пл

С повышением минерализации и t-ры увеличивается, а сопротивление уменьшается. Зависимость

Удельное электросопротивление вод нефтяных месторождений измен-ся

Зависит от t-ры и концентрации растворенных солей. T-ра оказывает большее влияние.

DV_в - изменение V воды, при измен-ии темпер. на DТ

С повышением минерализации и t-ры увеличивается, а сопротивление уменьшается. Зависимость

Удельное электросопротивление вод нефтяных месторождений измен-ся

- характеризует силу внутреннего трения. Различают динамическую и кинематическую вязкость, кот. связаны м/у собой следующим отношением:

Вязкость газа зависит от t, P и природы самого газа.

Закономерности изменения в. газов от указанных параметров можно объяснить исходя из некот. положений кинетич. теории газов. Так известно, что вязкость

Согласно ф-ле (2) с повышением Р плотность газа увеличивается, но при этом уменьшается средняя длина свободного пробега молекул, а средняя их скорость не изменяется, поэтому с увеличением Р динамич. вязкость газа в начале практически остается постоянной.

При высоких давлениях это нарушается, т.к. газ по своим св-ам приближается к жидкостям. Из формулы (2) видно, что с увеличением t-ры вязкость газа должна возрастать, т.к. ср. скорость движения молекул увелич-ся, а плотность и ср.длина пробега остаются постоянными, при неизменном объеме газа. С повышением t-ры увеличивается скорость и количество движения передаваемого из слоя в слой в ед. времени и следует, что больше будет вязкость.

Однако с повышением Р эти закономерности нарушается. При высоких Р с увеличением t вязкость газов изменяется аналогично изменению вязкости ж-ти, т.е. вязкость снижается.

В сжатом газе перелет молекул в движущиеся др. относительно др. слои затруднен и передача кол-ва движения из слоя в слой происходит в основном как у ж-тей, за счет временного объединения молекул на границе слоев. При увеличении t ухудшаются усл-ия для объед-я молекул. В следствии увеличения скоростей их движ-и и поэтому вязкость сильно сжатых газов уменьшается с ростом t-ры. (см. рис.2; лин.2)

С увеличением молекулярной массы газа вязкость его возрастает.

Для определения вязкости газов используются следующие методы:

2. м-д измерения ск-ти падения шарика в исследован.газе.

3. м-ды, основан. на измерении ск-ти вращения цил-ров и затухания вращ-ых колебаний дисков

Вопрос №38. Поверхностные натяжение (σ) и его зависимость от температуры, давления, состава нефти. Методы его определения

Нефтяные и газовые пласты представл. огромное скопление капиллярных каналов и трещин с громадной удельной поверхностью. В следствии этого поверхностные натяжения в залежах играют огромную роль в процессах взаимного вытеснения нефти, воды и газа. В частности нефтеотдача пластов, фазовые прониц-ти во многом обусловлены поверхностными явлениями на границе ж--п, ж-ж, ж-г.

Слой, толщина кот. равна радиусу действия сил межмолекулярного взаимодействия наз. поверхностью, т.к.в этом слое сущ-ет молекулярное давление, то перемещения молекул из жидкости, для образования новой поверхности требует затраты определенной работы, переходящей в энергию поверхностного слоя- поверхностную энергию. Работа, отнесенная к единице площади вновь образованной поверхности наз. удельной свободной поверхностной энергией или поверхностным натяжением либо коэффициентом поверхностного натяжения.

С др. стороны поверхностное натяжение – это сила на единицу длины, необходимая для образ-я новой поверхности и в этом случае

В нефтяном пласте поверхностные явления м.б. на следующих границах раздела: нефть-вода, нефть- газ, вода-газ, нефть порода, вода-порода, газ-порода.

s-экспериментально можно определить между жидкостями и на границе жидкость-газ.

Влияние температуры, давления и состава контактирующих фаз на поверхностное натяжение.

Величина σ чистой жидкости на границе с паром в дали от ее критической точки зависит от температуры. Рост температуры вызывает уменьшение коэффициента поверхностного натяжения из-за уменьшения межмолекулярных сил.

s_t и s₀- соответственно поверхностные натяжения при t⁰C и 0⁰С, [мн/м]

g - температурный коэффициент поверхностного натяжения

С увеличением давления поверхностное натяжение жидкости на границе с газом уменьшается, так как с увеличивается давления возрастает взаимная растворимость газа в жидкости и происходит уменьшение свободной поверхностной энергии.

Для нефти эта зависимость гораздо сложнее и количественно изменение зависит от состава нефти, количества и состава растворенного в нефти газа, природы полярных компонентов нефти и газа и т.д. Чем больше растворимость газов в нефти, тем интенсивнее уменьшение s с возрастанием давления. Графически это выглядит следующим образом:

2-на границе с этан - пропановой смесью при темп-ре 20⁰

Поверхностное натяжение дегазационной малополярной нефти на границе с водой в пределах давлений, встречается в промысловой практике мало зависят от давлений (рис.2)

Объясняется относительно небольшим примерно одинаковым изменением межмолекулярных сил каждой из жидкостей с увеличением давления, так что соотношение их остается постоянным и не приводит к существенным изменениям коэффициента поверхностного натяжения. Межфазное натяжение в системе нефть-вода так же как и на границе с азотом уменьшается при росте температуры и эта зависимость носит следующий характер.

С увеличением температуры понижается поверхностное натяжение

Чтобы рассмотреть кап. Силы, рассмотрим капилляр со столбиком нефти, который вытесняется водой при Р1-Р2 = ΔР.

В статич. Условиях под действием кап. сил столбик нефти стремится принять шарообразную форму, оказывая давление Р на стенки пор через пленку воды. При этом давление Р, возникающее внутри капилляра =

σ – коэффициент поверхностного натяжения на границе раздела фаз

R – радиус сферической поверхности столбика воды

Установлено что R и r и cosθ связаны между собой следующей зависимостью:

(2)

Из (4) видно что чем больше σ и меньше r тем больше Р оказываемое на стенки пор через пленку воды и тем вероятнее неподвижность столбика нефти в капилляре.

Если на концах капилляра создать перепад Р то произойдет деформация нефти (см. пунктирную линию).

Такое изменение формы менисков вызовет соответствующее им изменение кап давления, которое согласно закону Лапласа будут следующими. Для левого мениска

, для правого

Разность этих кап давлений будет создавать силу, противодействующую внешнему перепаду давлений ΔР.

Это явление когда возникает дополнительное сопротивление при движении двух не смещающихся жидкостей или пузырьков газа называют эффектом Жамена.

Т.к. таких столбиков или пузырьков газа в поровых каналах очень много, то на преодоление кап сил затрачивается существенная доля ΔР. Те же самые явления наблюдаются при переходе капли из широкой части капилляра в узкую, возникает также разность кап давлений менисков, имеющих разные радиусы

1) Изучение физических и физико-химических свойств в насыщающем пласте жидкости и газа.

2) Изучение физических процессов происходящих в пласте при движении нефти, газа, жидкости.

3) Изучение физических свойств горных пород – коллекторов.

1) Четко давать определение понятия предмета изучения.

2) Знать физический смысл изучаемого аппарата и механическое проявление в единице измерения.

3) Знать схему строения приборов, принцип работы. Определять параметры расчетным путем.

4) Знать пределы изучения изучаемых параметров.

5) Знать практическое применение изучаемых параметров в нефтедобычи.

Залежи – локальное скопление нефти и газа в горных породах.

Классификация нефтяных и газовых месторождений.

1) Газовые – когда все УВ в пласте содержаться в газообразном состоянии. Нефти в пласте нет.

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: