Практическое занятие 12. Фазовые состояния

 

В нефтегазовых, газоконденсатных месторождениях углеводородная система может находиться как в виде газа, так и в виде жидкости, в зависимости от состава, давления и температуры. В жидкой фазе могут находиться более тяжёлые компоненты углеводородной системы.

Соотношения фаз, жидкой и газовой, зависят от трёх координат PVT. Эти зависимости от трёх координат трудно представить, поэтому рассматриваются в двух координат при фиксированной третьей.

Примеры:

С – критическая точка (Р_кр, Т_кр), после неё состояние пар-жидкость - неразличимы

 

При постоянном удельном объёме.

С – критическая точка.

 

При исследовании фазового состояния углеводородных систем эксперименты проводят в бомбе высокого давления. Результаты представляют в виде изотерм конденсации, т.е. при фиксированной температуре находят зависимость количества выпавшего конденсата от давления.

В процессе эксплуатации залежи для определения соотношения фаз углеводородной смеси пользуются расчётными методами. Для разработки расчётных методов были проведены в большом объёме эксперименты. Исследовались отдельные углеводородные компоненты. Определялись коэффициенты отношения молярных долей компонента в газовой (числитель) и жидкой (знаменатель) фазах, называемые константами равновесия. Строились зависимости констант равновесия компонента от (Р, Т).

Создан атлас констант равновесия (американский). Имеются таблицы для выбора констант равновесия, используемые в расчётах. Расчёты фазового состояния смеси углеводородов (пластовой, или в трубопроводах, в скважинах) выполняются решением уравнения равновесия фаз:

Здесь – мольная доля i -го компонента в смеси.

- константа равновесия i -го компонента при текущих значениях Р, Т.

– мольная доля жидкой фазы в смеси, X – мольная доля газовой фазы, при этом .

Уравнение равновесия решается методом итераций, находят при известном составе { } и выборе из таблиц соответствующих при (Р, Т). Используется программа для ЭВМ.

 

Практическое занятие 13. Математическая модель фазовых проницаемостей

 

Двух или трёхфазное течение возникает при разработке нефтяных, нефтегазовых, газоконденсатных и просто газовых при наличии подстилающей газовую шапку воды, при вторжении в газовую залежь законтурных вод.

При фильтрации двух жидкостей нефть-вода, нефть-газ, конденсат-газ, газ-вода – закон Дарси имеет другой вид, чем при однофазной фильтрации:

,

1, 2 – фазы, S – насыщенность 2-й фазы, (1-S) – насыщенность первой фазы, Р₁, Р₂ – давления в фазах.

Получены эмпирические формулы:

1. Для воды и нефти (S – водонасыщенность),

2. Для газа и воды (S – газонасыщенность)

3.

4.

 

Задание:

Построить графики для: 1) вода-нефть, 2) газ-вода.