Определить свойства нефти в пластовых условиях.

Типовая задача

Расчет параметров пластовых нефтей

Свойства нефти в пластовых условиях будут существенно изменяться за счет растворения в ней нефтяного газа (Г): П_пл.н = f (Г), Г = f (t_пл, Р_пл, Р_нас), количество которого зависит от пластовых температур (t_пл) и давления (Р_пл).

По результатам пробной эксплуатации скважины нового нефтяного месторождения получены следующие данные:

1. Давление пласта Р_пл = 180 атм;

2. Пластовая температура t_пл = 60°С;

3. Плотность нефти при н.у. r_н = 850 кг/м³ = 0,85 т/м³;

4. Относительная плотность газа (по воздуху) для н.у. r_о.г= 0,9;

5. Газовый фактор Г= 128 м³/м³, весь газ растворен в нефти.

Решение:

1. Определение давления насыщения (Р_нас)

Для оценки Р_насиспользуют номограммы М. Стендинга (рис. 7.1). Для этого из точки, соотвествующей газовому фактору, (Г = 128 м³/м³), в левой части номограммы, проводим горизонталь вправо до пересечения с наклонной прямой относительной плотности газа (относительного удельного веса газа, r_ог = 0,9). Затем проектируем эту точку вниз до пересечения с прямой плотности нефти (удельного веса, r_н = 0,85 т/м³), проводим горизонталь вправо до пересечения с линией пластовой температуры (t_пл = 60°С) и, опускаясь по вертикали вниз, находим на пересечении с осью давлений величину давления насыщения нефти газом:

Р_нас = 175 атм

Т.е. при пластовом давлении, равном 180 атм, нефть в пласте будет находиться в недонасыщенном состоянии.

2. Определение объемного коэффициента нефти(b)

Воспользуемся номограммой М. Стендинга (рис. 7.2). В левой части номограммы находим значение газового фактора (Г = 128 м³/м³), проводим горизонталь вправо до пересечения с линией относительной плотности газа (относительного удельного веса газа, r_о.г = 0,9) и проектируем эту точку вниз до линии плотности нефти (удельного веса нефти, r_н = 0,85т/м³). Затем проводим горизонталь вправо до линии пластовой температуры (t_пл = 60°С), опускаем вертикаль до пересечения с линией пластового давления (Р_пл = 180атм) и по горизонтали вправо находим значение объемного коэффициента нефти:

b = 1,23.

Т.о., 1 м³ нефти при н.у. в пластовых условиях будет занимать 1,23 м³.

3. Определение плотности нефти в пластовых условиях(r_{пл. н})

3.1. Находим вес газа, растворенного в 1 м³ нефти (G_пл.г):

G_пл.г = r_н • G_o • G_в • r_ог, (7.5)

где r_н – плотность нефти при н.у., равная 0,85 т/м³;

G_o– весовой газовый фактор (G_о = Г / r_н);

G_в – вес 1 м³ воздуха при н.у., равный 1,22 кг;

r_ог – относительная плотность газа по воздуху, равная 0,9.

Рис. 7.1.Номограмма М. Стендинга для определения давления насыщения

Рис. 7.2.Номограмма для определения объемного коэффициента нефти

в пластовых условиях

G_о = Г / r_н (7.6)

G_о =128 / 0,85 = 150,6 м³/т

G_пл.г= 0,85 •150,6 • 1,22 • 0,9 = 141 кг.

3.2. Общий вес насыщенной нефти газом при н.у.(G_нг) равен:

G_нг = G_н + G_пл.г (7.7)

G_н = r_н

G_нг= 850 + 141 = 991 кг.

3.3. Зная объемный коэффициент нефти, рассчитаем плотность нефти в пластовых условиях (r_{пл. н}):

r_{пл. н} = G_нг / b (7.8)

r_{пл. н} = 991 / 1,23 = 806 кг/м³.

4. Определение усадки нефти(U)

Усадка нефти происходит за счет выделения из нее растворенного газа (дегазации):

U = ( b– 1 ) / b (7.9)

U =(1,23 – 1) / 1,23 = 0,187 или 18,7 %.

5. Определение вязкости нефти в пластовых условиях(m_{н. газ})

5.1. Для нашей задачи нефть в пластовых условиях находится в недонасыщенном состоянии. Тогда, пользуясь рис. 7.3, определяем вязкость дегазированной нефти (m_{н. дег}):

m_{н. дег} = 2,7 спз.

Вязкость насыщенной газом нефти (при давлении насыщения Р_нас. = 175атм и газовом факторе Г = 128 м³/м³) определяем по рис.7.4:

m_{н. газ} = 0,7 спз.

5.2. Для перенасыщенных газом нефтей существуют более сложные методики определения вязкости пластовых нефтей.

Рис. 7.3.Зависимость между вязкостью и удельным весом нефти

при различной температуре

Рис. 7.4.Кривые вязкости насыщенной газом нефти