Лекции.ИНФО


Расчёт объёмного коэффициента пластовой нефти по данным фракционного состава газа



 

Исходные данные: ρ – плотность нефти на поверхности (Т/м3);

b(β) – газовый фактор (объёмный коэффициент пластовой нефти) (м3 / Т);

Р – пластовое давление (МПа);

Т0 – Температура пласта (°С).

 

Содержание газа по данным анализов (доли единицы):

П метана (C H4) = П C H4 ;

П этана (C2 H6) = П C2 H6 ;

П пропана (C3 H8) = П C3 H8 ;

П бутана (C4 H10) = П C4 H10 .

 

При расчёте определяются:

 

1.1. Содержание отдельных компонентов нефти при указанном газовом факторе (м3 / Т)

 

Qk = Пk + b ,

 

где Пk – содержание отдельных газов.

 

Например:

QCH4 = ПCH4 + b ,

QC2H6 = ПC2H6 + b ,

и так далее.

Итого QCH4 + QC2H6 + … = Q ,

 

 

1.2. Объёмное содержание компонентов нефти на 1 м3 нефти (м3/т).

 

Vk = Qk + ρ,

где Vk – объём отдельных газов.

 

Например:

VCH4 = QCH4 + ρ,

VC2H6 = QC2H6 + ρ,

и так далее.

Итого VCH4 + VC2H6 + … = V ,

Зная физические свойства углеводородных газов (табл. 4.5) при нормальных условиях (0,1 МПа и 15,5 °С) и при условии, что весь газ растворён в нефти, подсчитываем:

а) массы компонентов газа mk = Vk * (Mk / 22,4) ;

б) объём компонентов газа в жидкой фазе

Vk* = Vk * (( 0,042 * Mk ) / ρk ) ,

где Mk – молекулярный вес отдельных компонентов;

ρk – плотность по воде (масса газа в жидкой фазе), кг/л.

 

Таблица 4.5. Физические свойства углеводородных газов

(все свойства приведены для давления 0,1 МПа и температуры 15,5° С).

№ п/п Показатели Метан   CH4 Этан   C2 H6 Пропан   C3 H8 Изобутан   C4 H10 Нормальный бутан C4 H10
Относительная молекулярная масса, М 0,01604 0,03007 0,04410 0,5812 0,05812
Величина, обратная молекулярной массе 0,0623 0,0333 0,0227 0,0172 0,0172
Плотность газа в жидкой фазе по воде 0,3 0,378 0,509 0,564 0,564
Плотность по воздуху 0,554 1,038 1,522 2,006 2,006
Молярный объём, м3/моль 1,4 0,74 0,508 0,385 0,385
Молярная масса, кг/моль 0,714 1,35 1,97 2,85 2,85
Удельный объём: газа в жидкой фазе, м/кг; жидкого газа в газовой фазе, м3   0,442   2,26   0,29   3,36   0,272   3,66   0,23   4,36   0,236   4,2
Критическая температура, °С -82,5 +32,28 +96,78 +134 +152
Критическое давление, мПа 4,58 4,82 4,2 3,64 3,75
Удельная газовая постоянная, Дж/(кг * °С) 51,94 27,70 18,84 14,3 14,3

 

 

При этом надо иметь в виду, что величины

Mk / 22,4 – масса 1 м3 газа (кг),

( 0,042 * Mk ) / ρk – объём 1 м3 газа в жидкой фазе (л)

являются величинами постоянными для отдельных компонентов газа (см. табл. 4.5).

Расчётные данные сводятся в таблицу 4.6.

 

 

Продолжение таблицы 4.5.

№ п/п Показатели Изопентан   C5 H12 Нормальный пентан C5 H12 Гексан   C6 H14 Гептан   C7 H16 Азот   N2 Углекислый газ CO2
Относительная молекулярная масса, М 0,07515 0,07515 0,08617 0,1002 0,02802 0,04401
Величина, обратная молекулярной массе 0,0139 0,0139 0,0116 0,00998
Плотность газа в жидкой фазе по воде 0,624 0,631 0,664 0,688 0,808 1,56
Плотность по воздуху 2,49 2,49 2,974 3,459 0,967 1,514
Молярный объём, м3/моль 0,31 0,31 0,262 0,223 0,799 0,509
Молярная масса, кг/моль 3,22 3,22 3,81 4,48 1,25 1,964
Удельный объём: газа в жидкой фазе, м/кг; жидкого газа в газовой фазе, м3     0,205   4,9       0,207   4,85       0,182   5,49       0,1625   6,15       –   –     –   1,19
Критическая температура, °С +187,78 +197,2 +234,78 +267   –   –31,1
Критическое давление, мПа 3,29 3,30 2,994 2,70 3,349 7,29
Удельная газовая постоянная, Дж/(кг * °С) 11,65 11,65 9,65 8,31 29,67 18,88

 

Однако, пластовая температура для этана и метана (см. табл. 4.5) выше критической, следовательно эти газы находятся в пластовой нефти не в жидком, а в растворённом состоянии, поэтому далее определяются:

1) масса компонентов от пропана и выше, кг

M(C3H8) = M – [m (CH4 )+ m (C2 H6)];

2) объём компонентов от пропана и выше, л

V”(C3H8) = V” – [V (CH4) + V (C2H6)];

3) плотность смеси компонентов от пропана и выше, кг/л

ρ (C3H8) = M(C3H8) / V”(C3H8) ;

 

 

Таблица 4.6. Результаты расчётов массы и объёма отдельных компонентов газа в нефти.

Углеводороды Масса отдельных компонентов газа на 1 м3 нефти (кг) Объём компонентов в жидкой фазе на 1 м3 нефти (л)
Метан CH4     Этан C2 H6   и т.д. m (CH4 ) = V (CH4) = = M (CH4) / 22,4   m (C2 H6) = V (C2 H6) = = M (C2 H6) / 22,4     и т.д. V(CH4) = [V (CH4) * 0,0422 * * M (CH4)] / ρ(CH4)   V(C2H6)=[V (C2H6) * 0,0422* * M (C2H6)] / ρ(C2H6)   и т.д.  
  Нефть   mH = VH * ρ   V” = 1000 литров  
Итого M = m(CH4) + m(C2 H6) + … + mH V” = V”(CH4) + V”(C2 H6) + … + VH

 

4) процентное содержание этана в смеси углеводородов (этан + высшие), %

 

ПC3H8 = 100 * M(C3H8) / {M – [m (CH4 )+ m (C2 H6)]} ;

 

 

Из рисунка 4.5 по вычисленным значениям (плотность смеси пропан + высшие, при содержании этан + ПC2H6 ) находим плотность смеси этан + высшие , (ρ (C2H6) );

Для определения плотности нефти вычисляем процентное содержание метана в смеси углеводородов (метан + высшие)

 

ПCH4 = 100 * M(C H4) / M ;

 

Из диаграмм на рис. 4.6 по вычисленным значениям (плотность смеси этан и высшие (нижняя ось) и процентному содержанию метана (ПCH4 )) находим в проекции на вертикальную ось плотность пластовой нефти (ρн ).

В полученное значение вводим поправки на:

– сжимаемость жидкости (δ1);

– тепловое расширение жидкости (δ2).

Поправка на сжимаемость жидкости (при давлениях (Р) от 0.35 до 40 МПа) определяется из диаграмм рисунка 4.7.

Плотность нефти в пласте с учётом поправки на сжимаемость жидкости (δ1) в кг/л

 

ρнδ1 = ρн + δ1

 

 

 

Поправка на тепловое расширение пластовой нефти определяется на рис. 4.8.

Плотность нефти в пласте с учётом поправки на тепловое расширение жидкости за счёт температуры, кг/л

 

ρнδ2 = ρнδ1+ δ2

 

Объём нефти в пластовых условиях, л

 

V = M / ρнδ2 ;

 

Коэффициент объёмного расширения нефти

 

b = V / V*H

 

Коэффициент усадки нефти, показывающий уменьшение объёма нефти при её извлечении из пластовых условий на поверхность

ε = ( b – 1 ) / b ;

 

Пересчётный коэффициент

θ = 1 / b

 

 

 

Рис. 4.8. Диаграммы величин теплового расширение нефти. Величины поправок, приведённые на вертикальной оси диаграмм, вычитают из плотности нефти рассчитываемой при атмосферном давлении и температуре 15,5° С.

 









Читайте также:

  1. D. Правоспособность иностранцев. - Ограничения в отношении землевладения. - Двоякий смысл своего и чужого в немецкой терминологии. - Приобретение прав гражданства русскими подданными в Финляндии
  2. I. АНАЛИЗ И ПОДГОТОВКА ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ ПУТИ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ТЯГОВЫХ РАСЧЕТОВ
  3. I. Дополните предложения данными словами. Переведите предложения на русский язык.
  4. IV. Расчет потребности в материальных ресурсах.
  5. IV.1.1.3. Вычисление коэффициента вариации
  6. VI. Расчет параметров цепной передачи
  7. VI. Центральные СКВ. Расчет и подбор оборудования. Компоновка кондиционера
  8. XIII. РАЗРАБОТКА ПЛАСТОВ, ОПАСНЫХ ПО ВНЕЗАПНЫМ ВЫБРОСАМ УГЛЯ (ПОРОДЫ) И ГАЗА, И ПЛАСТОВ, СКЛОННЫХ К ГОРНЫМ УДАРАМ
  9. А. Изображение мнимое. Б. Линза рассеивающая. В. Изображение уменьшенное. Г. В расчетах ошибка. Д. Линза собирающая. Е. Изображение увеличенное.
  10. Абсорбционный способ осушки газа
  11. Адсорбционный способ осушки газа
  12. Аккредитив как форма международных расчетов


Последнее изменение этой страницы: 2016-03-17; Просмотров: 125;


lektsia.info 2017 год. Все права принадлежат их авторам! Главная