Физико-химические свойства пластовых флюидов
Физико-химические свойства пластовых флюидов.
PVT-свойства является акронимом: Pressure (давление), Volume (объём), Temperature (температура), являющихся свойствами веществ, в частности пластовых флюидов. Для их определения проводят термодинамические исследования.
Термодинамические исследования для газоконденсатов в настоящее время регламентируются «Инструкцией по комплексному исследованию газовых и газоконденсатных пластов и скважин», утвержденной Министерством газовой промышленности СССР 14.06.1978 г. К настоящему времени данный документ безнадежно устарел и этот факт полностью осознан инженерным сообществом.
Термодинамические исследования нефтей регламентируются ОСТ 153-39.2-048-2003 «НЕФТЬ. ТИПОВОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПЛАСТОВЫХ ФЛЮИДОВ И СЕПАРИРОВАННЫХ НЕФТЕЙ» 2003 г. , в котором отсутствуют рекомендации по работе с летучими нефтями с высокими газосодержаниями.
Применение PVT[править]
Свойства пластовых флюидов необходимы для проектирования разработки месторождения:
- подсчет запасов,
- инженерные расчеты,
- расчет дебита скважины,
- проектирование наземных сооружений.
Согласно закону Дарси, невозможно правильно рассчитать продуктивность скважины, не зная свойств флюидов.
В разных месторождениях залегают разные типы нефти. Они отличаются друг от друга по цвету, плотности, газосодержанию и т. д. Газы могут иметь различную удельную плотность и содержать различные объемы примесей. Необходим лабораторный анализ полученных надлежащим образом образцов флюидов с каждого месторождения. Более простой метод: определить хотя бы некоторые ключевые параметры и использовать корреляции.
Свойства нефти[править]
- Объемный коэффициент нефти (Bo) [м³/м³]
- Газосодержание (Rs) [м³/м³]
- Плотность нефти (ρО) [кг/м³]
- Давление начала кипения (Рs) [МПа]
- Молекулярная масса нефти (МО) [г/моль]
- Вязкость нефти (μО) [мПа·с]
- Температура (Т) [°С]
- Относительная плотность нефти по воде (γО)
- (ρО)SC — плотность нефти в поверхностных условиях
- (ρW)SC — плотность воды (ρ ≈ 1000 кг/м³)
- Относительная плотность газа по воздуху Мвозд. = 28,97
Определение свойств пластовых флюидов[править]
Основные эксперименты PVT для пластовой нефти:
- Исследование при постоянной массе [CCE] (PV-соотношение);
- Стандартная сепарация [Flash];
- Ступенчатая сепарация [Sep];
- Дифференциальное разгазирование [DLE];
- Измерение вязкости пластовой нефти;
- Температура насыщения нефти парафином
Основные эксперименты PVT для пластового газа (газоконденсата):
- Исследование при постоянной массе [CCE] (PV-соотношение);
- Исследование при постоянном объёме на истощение [CVD] (аналогов в нашей стране не имеет);
- Стандартная сепарация [Flash];
- Ступенчатая сепарация [Sep];
- Измерение вязкости пластового газа.
Устаревший эксперимент — дифференциальная конденсация разработанный в СССР во ВНИИГаз, принципиально отличается от CVD и уступает ему по эффективности описания процессов истощения пластовой системы.
Фазовые превращения — определение.
Критическое давление — давление, выше которого жидкость и газ не могут сосуществовать, какова бы ни была температура;
Критическая температура — температура, выше которой газ не может конденсироваться, каково бы ни было давление;
Тройная (нонвариантная) точка — точка, в которой твердая, жидкая и газообразная фазы сосуществуют в условиях равновесия.
Оборудование для изучения PVT свойств пластовых флюидов[править]
Основные производители установок
- Vinci Technologies (Франция) — FLUID EVAL
- Chandler Engineering (США) — PVT 3000
- Schlumberger DBR (Канада)