reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
description
Transcript of reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 1/179
Свойства пластовых
флюидов – отношения PVT
Источник:
McCain, W.D., Jr.: The Properties of Petroleum Fluids, 2nd Ed. PennWell (1990).
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 2/179
Для чего нужны PVT?
• Закон Дарси (в промысловыхединицах)
• Продуктивность скважиныневозможно рассчитать правильно,не зная свойств флюидов
s
r
r B
p pkh
q
w
eoo
wf r
o
75.0ln
00708.0
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 3/179
Для чего нужны PVT?
• Зимой многие нагнетательные
скважины замерзают, но дебит
нефти выше, чем летом. Почему?
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 4/179
Для чего нужны PVT?
• Вода занимает ¾ вертикальной
трубы длиной 2,4 км. Каково
давление в забойной зоне? • Свойства нефти и газа в скважине
непостоянны. Как рассчитать Pwf?
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 5/179
Для чего нужны PVT?
• Извлечен 1 м³ нефти. Какзаполнилось созданное пустое
пространство? • Извлечены 1,000,000 тонн нефти и
300,000 тонн газа. Как заполнилосьсозданное пустое пространство?
• Как добыча нефти влияет на среднеепластовое давление? На PVT-свойства флюидов?
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 6/179
Для чего нужны PVT?
• В разных месторождениях залегаютразные типы нефти. Они отличаются другот друга по цвету, плотности, газовомуфактору и т.д. Газы могут иметьразличную относительную плотность исодержать различные объемы примесей.
• Необходим лабораторный анализполученных надлежащим образом
образцов флюидов с каждогоместорождения.
• Более простой метод: определить хотя бынекоторые ключевые параметры и
использовать корреляции.
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 7/179
Коэффициенты для пересчета
в метрическую систему
• oAPI: 141.5/(131.5+oAPI) = г /см3
• 1 баррель (bbl) x 0.1589 = 1 м3
• oF: (oF-32)/1.8 = oC
• 1 фут (ft) x 0.3048 = 1 м • 1 фунт на квадратный дюйм (psi) x 6.895 =
1 кПa
• 1 атмосфера (atm) = 14.7 psi
• 1 стандартный куб.фут/день (scf/d) x0.02832 = 1 std m3/d
• 1 стандартный куб.фут/товарный баррель scf/STBO x 0.1801 = 1 std m3/std m3
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 8/179
PVT - Определения
• Фаза (состояние) описывает агрегатноесостояние системы (газообразное, жидкое,твердое);
• Компонент относится к отдельным составнымчастям независимо от состояния системы;
• Моль – грамм-молекулярный вес;
• Мольная доля – отношение количества молейкомпонента к общему количеству молей в
смеси;• Массовая доля – отношение массы
компонента к общей массе смеси
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 9/179
Фазовые превращения
Отношения между состояниями
(Pressure - давление, Temperature
- температура, Volume - объем) ифазами (жидкой, газообразной,
твердой)
Источник:
McCain, W.D., Jr.: The Properties of Petroleum Fluids, 2nd Ed. PennWell (1990).
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 10/179
Цели раздела
«Фазовые превращения» • Уметь строить и подписывать фазовые диаграммы, графики
давления/температуры и давления/объема (с несколькими
изотермами над и под критической температурой) для
чистого вещества.• Уметь строить и подписывать фазовые диаграммы, графики
давления/температуры и давления/объема (с несколькими
изотермами над и под критической температурой) для
смеси.
• Уметь давать определение следующим терминам: давлениепара, критическая точка (критическая температура,
критическое давление, критический объем), точка
насыщения, точка росы и ретроградный конденсат.
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 11/179
Фазовая диаграмма – Чистое
вещество
Жидкая фаза Твердая фаза
Газообразная фаза
C
T
Температура
Tc
pc
Д а в л е н и е
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 12/179
Фазовые превращения -
определение • Критическое давление – давление, выше
которого жидкость и газ не могутсосуществовать, какова бы ни была
температура; • Критическая температура – температура,
выше которой газ не можетконденсироваться, каково бы ни было
давление;• Тройная (нонвариантная) точка – точка, в
которой твердая, жидкая и газообразнаяфазы сосуществуют в условиях
равновесия.
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 13/179
Фазовая диаграмма - Чистое
вещество
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25
Д а в л е н и е , p s i a
Удельный объем, куб. фут /фунт
Двухфазовый участок 60°F
70°F
80°F
85°F
C
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 14/179
Фазовая диаграмма –
двухкомпонентная система
Газ
Состав, (мольная доля)i
Д а в л е н и е
Жидкость
Постоянная температура
Жидкость + газ
10
Общий состав
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 15/179
Фазовая диаграмма -
смесь
Газообразная фаза
Температура
Д а в л е н и е
Жидкая фаза
Процентное содержание
жидкости 100
50
75
25
0
C
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 16/179
Фазовая диаграмма - смесь
Критическая точка
400
300
200
0.1 0.2 0.3 0.4
Д а в л е н и е , p
s i a
Объем, куб.фт/фунт
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 17/179
Фазовая диаграмма пластовых
флюидов
Температура, °F
-200 -150 -100 -50 0 50
1400
1300
1200
1100
1000
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
Д а в л е н и е , p s i a
Критическая точка
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 18/179
Фазовая диаграмма смесей
этана и n-гептана
10
98
7
6
5
4
3
2
1
No. Содержание
этана 1 100.00
2 90.22
3 70.22
4 50.25
5 29.91
6 9.78
7 6.14
8 3.27
9 1.25
10 n-гептана
Состав
1400
1200
1000
400
600
800
200
0200 300 400 500100
Д а в л е н и е , p s i a
Температура, °F
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 19/179
Фазовая диаграмма пластовых
флюидов
Температура, °F
Д а в л е н и е , p s
i a
50 100 150 200 250 300 3500
1000
3000
2000
4000
5000
График точки росы
Предполагаемая критическая точка
15%
15%
10%
10%
5% жидкости
5%0%
30%
40%
40%
10%
20%
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 20/179
Фазовая диаграмма пластовых
флюидов
Температура, °F
Д а в л е н и е , p
s i a
50 100 150 200 250 300 3500
1000
3000
2000
4000
5000
График точки росы
График точки
насыщения
Предполагаемая критическая точка
15%
15%
10%
10%
5%
5%0%
105
1520
30
25
4035
50
60
7080
90100
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 21/179
Пять пластовых флюидов
Нелетучая Летучая Ретроградный Жирный Сухой нефть нефть газ газ газ
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 22/179
Цели раздела
«Пять пластовых флюидов»
• Уметь перечислять пять типов пластовых флюидов.
• Уметь объяснять разницу между пластовой нефтью ипластовым газом.
• Уметь объяснять разницу в определениях между нелетучей и
летучей нефтью.• Уметь находить отличия между нелетучей и летучей нефтью,
опираясь на данные о начальных дебитах, лабораторные данные или характеристики добычи.
• Уметь находить отличия между летучей нефтью иретроградным газом, опираясь на данные о начальных
дебитах, лабораторные данные или характеристики добычи. • Получить знания о жирных газах, их залегании в природе,
пользе концепции жирного газа в технологических расчетах, атакже выявить жирный газ по промысловым данным.
• Получить знания об уникальных свойствах сухих газов.
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 23/179
Фазовая диаграмма – типичная
нелетучая нефть
Нелетучая нефть
Критическая точка
Д а в л е н и е , p s i a
Сепаратор
Давление в пласте График
точки росы
% жидкости
Температура, °F
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 24/179
Фазовая диаграмма – типичная
летучая нефть
Д а в л е н и е
Температура, °F
Сепаратор
% жидкости
Летучая нефть
Давление в пласте
3
2
1Критическаяточка
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 25/179
Фазовая диаграмма – типичный
ретроградный газ
3
Сепаратор
% жидкости
Давление
в пласте 1
2Ретроградный газ
Критическаяточка
Д а в л е н и е
Температура
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 26/179
Фазовая диаграмма - типичный
жирный газ
Д а в л е н и е
Температура
% жидкости
2
1
Давление в пласте
Жирный газ
Критическаяточка
Сепаратор
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 27/179
Фазовая диаграмма – типичный
сухой газ
Д а в л е н и е
Температура
% жидкости
2
1
Давление в пласте
Сухой газ
Сепаратор
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 28/179
Пятьпластовых
флюидов
Тяжелая нефть
Критическаяточка
Д а в л е н и е , p s i a
Сепаратор
Давление в пласте
График точки
росы
% жидкости
Температура, °F
Д а в л е н и е
Температура
Сепаратор
% жидкости
Летучая нефть
Давление в пласте
3
2
1
Критическаяточка
3
Сепаратор
% жидкости
Давление в пласте
1
2Ретроградный газ
Критическая
точка Д а в л е н и е
Температура
Д а в л е н и е
Температура
% жидкости
2
1
Давление в пласте
Жирный газ
Критическая точка
Сепаратор
Ретроградный газ Жирный газ Сухой газ
Нелетучая нефть Летучая нефть
Д а в л е н и
е
Температура
% жидкости 2
1
Давление в пласте
Сухой газ
Сепаратор
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 29/179
Пятьпластовых
флюидов
Тяжелая нефть
Критическаяточка
Д а в л е н и е , p s i a
Сепаратор
Давление в пласте
График точки
росы
% жидкости
Температура, °F
Д а в л е н и е
Температура
Сепаратор
% жидкости
Летучая нефть
Давление в
пласте
3
2
1
Критическаяточка
3
Сепаратор
% жидкости
Давление в пласте
1
2Ретроградный газ
Критическая
точка Д а в л е н и е
Температура
Д а в л е н и е
Температура
% жидкости
2
1
давление в пласте
Жирный газ
Критическая точка
Сепаратор
Ретроградный газ Жирный газ Сухой газ
Нелетучая нефть Летучая нефть
Д а в л е н и
е
Температура
% жидкости 2
1
Давление в пласте
Сухой газ
Сепаратор
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 30/179
Пятьпластовых
флюидов
Тяжелая нефть
Критическаяточка
Д а в л е н и е , p s i a
Сепаратор
Давление в пласте
График точки
росы
% жидкости
Температура, °F
Д а в л е н и е
Температура
Сепаратор
% жидкости
Летучая нефть
Давление в
пласте
3
2
1
Критическаяточка
3
Сепаратор
% жидкости
Давление в пласте
1
2Ретроградный газ
Критическая
точка Д а в л е н и е
Температура
Д а в л е н и е
Температура
% жидкости
2
1
давление в пласте
Жирный газ
Критическая точка
Сепаратор
Ретроградный газ Жирный газ Сухой газ
Нелетучая нефть Летучая нефть
Д а в л е н и
е
Температура
% жидкости 2
1
Давление в пласте
Сухой газ
Сепаратор
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 31/179
Компоненты природных
нефтесодержащих флюидов Компонент Состав,
молекулярный процент Сероводород 4.91 Углекислый газ 11.01 Азот 0.51 Метан 57.70 Этан 7.22 Пропан 4.45 i - бутан 0.96 n - бутан 1.95 i - пентан 0.78 n - пентан 0.71 Гексаны 1.45 Гептаны + 8.35
100.00 Свойства гептанов + Плотность по воздуху 0.807 Молекулярная масса 142 фунт./фунт. моль
К
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 32/179
Корреляция первоначального
газового фактора
с гептанами+
0
20000
40000
60000
80000
100000
0 10 20 30 40 50
Гептаны+ в пластовом флюиде, молекулярный %
П е
р в о н а ч а л ь н ы й
г а з о в
ы й ф а к т о р , s
c f / S T B
Газ в точке росы
Нефть в точке
насыщения
Корреляция первоначального
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 33/179
Корреляция первоначального
газового фактора
с гептанами+
10
100
1000
10000
100000
1000000
0.1 1 10 100
Гептаны+ в пластовом флюиде, молекулярный %
П е р в о н а ч а л ь н ы
й
г а з о в ы
й ф а к т о р , s c f / S T B
Газ в точке росы
Нефть в точке давления насыщения
Корреляция первоначального
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 34/179
Корреляция первоначального
газового фактора
с гептанами+
100
1000
10000
100000
0.1 1 10 100
Гептаны+ в пластовом флюиде, молекулярный %
П е р в о н а ч а л ь н
ы й
г а з о в ы й ф а к т о р ,
s c f / S T B
К
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 35/179
Корреляция первоначального
газового фактора
с гептанами+
10
100
1000
10000
0 20 40 60 80 100
Гептаны+ в пластовом флюиде, молекулярный %
П
е р в о н а ч а л ь н
ы й
г а з о в
ы й ф а к т о р , s c f / S T B
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 36/179
Корреляция первоначального
газового фактора с гептанами+
0
10000
20000
30000
40000
50000
0 5 10 15 20 25 30
Гептаны+ в пластовом флюиде, молекулярный %
П
е р в о н а ч а л ь н ы й
г а з о
в ы й ф а к т о р ,
s c f / S T B
Газ в точке росы
Нефть в точке
давления насыщения
Р
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 37/179
Разница между ретроградными
газами и летучими нефтями
2000
3000
4000
5000
10 11 12 13 14 15
Гептаны+ в пластовом флюиде, молекулярный %
П е
р в о н а ч а л ь н ы й
г а з о в ы й ф а к т о р , s
c f / S T B
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 38/179
Разница между
нефтями и газами
2000
3000
4000
5000
10 11 12 13 14 15
Гептаны+ в пластовом флюиде, молекулярный %
П
е р в о н а ч а л ь н ы й
г а з о
в ы й ф а к т о р ,
s c f / S T B
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 39/179
Разница между
нефтями и газами
2000
5000
10 11 12 13 14 15
Гептаны+ в пластовом флюиде, молекулярный %
П
е р в о н а ч а л ь н ы й
г а з о
в ы й ф а к т о р ,
s c f / S T B
3200
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 40/179
Разница между тремя
видами газов
• Сухой газ – одинаковый газ в пластовых и
поверхностных условиях
• Жирный газ – газ в пластовых условиях икомбинация конденсата и газа в
поверхностных условиях
• Ретроградный газ – газ в пластовых
условиях, объединяет газ вповерхностных условиях и конденсат, но
часть конденсата (ретроградный
конденсат) остается в пласте
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 41/179
0
50000
0 30Гептаны+ в пластовом флюиде, молекулярный %
П е р в о н а ч а л ь н ы й
г а з о в ы й ф а к т о р
, s c f / S T B
Ретроградный
газ
Летучая
нефть
Жирный
газ
Сухой
газ
Нелетучаянефть
Газ в точке росы
Нефть в точке
насыщения
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 42/179
Промысловая идентификация
Нелетучаянефть
Летучаянефть
Ретроград - ный газ
Жирныйгаз
Сухой газ
Первоначальный газовый фактор ,scf/STB
<1750 от 1750 до 3200
> 3200 > 15,000* 100,000*
Первоначальнаяплотностьфлюида, API
< 45 > 40 > 40 до 70 Жидкост инет
Цвет товарного флюида
Темный Цветной Слегкаокрашен -
ный
Бесцвет - ный
Жидкостинет
* для технологических целей
Разрыв в 1,750 scf/STB между нелетучей и летучей нефтью может варьироваться: 250 scf/STB.
Первоначальная плотность товарного флюида и цвет не имеют значения для опознания типа
флюида, за исключением нелетучей и летучей нефти
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 43/179
Лабораторный
анализ Н елетуч ая
нефть Летучаянефть
Ретроград - ный газ
Жирныйгаз
Сухойгаз
Смена фазыв пласте
В точкенасыщения
В точкенасыщения
В точкеросы
Неменяется
Неменяется
Гептаны+, молекулярныйпроцент
> 20% 20 to 12.5 < 12.5 < 4* < 0.8*
Объемныйкоэфф - т вточке
насыщения
< 2.0 > 2.0 - - -
* для технологических целей
Разрыв в 20 молекулярных процентов между нелетучей и летучей нефтью может
варьироваться: 2 1/2%
О
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 44/179
Основные тенденции
добычи
Г а з о в ы й ф а к т о р
Г а з о в ы й ф а к т о р
Г а з о в ы й ф а к т о р
Г а з о в ы й ф а к т о р
Г а з о в ы й ф а к т о р
Время Время Время
Время Время Время Время Время
Время Время
Жидкости
нет
Жидкости
нет
Сухой газ
Жирный газ
Ретроградный газ
Летучая нефть
Нелетучаая нефть
A P I
A P I
A P I
A P I
A P I
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 45/179
Упражнение 1
Определите тип флюида по промысловым данным
Одна из скважин месторождения Merit (пласт North
Rodessa, закончена в декабре 1967) первоначально
давала флюид с 54API с газовым фактором около 23,000
scf/STB. В июле 1969 дебит скважины составил 1987товарных баррелей флюида с 58API и 78,946 Mscf газа. К
маю 1972 дебит скважины был примерно 30 товарных
баррелей в день, она давала флюид с 59API и 2,000 Mscf
газа в день. Назовите тип флюида.
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 46/179
График к упражнению 1
00 12 24 36 48 60 72
50
5152
53
54
55
60
59
58
57
56
100000
90000
80000
70000
6000050000
40000
30000
1000020000
Месяцы (с начала эксплуатации в 1967)
Г а з о в ы й ф а к т о
р , s c f / S T B
П
л от н о ст ь
ф л юи д а ,AP I
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 47/179
Упражнение 2
Определите тип флюида по
промысловым данным.Компонент Состав,
мольная доля
CO 2 0.0218 N 2 0.0167 C 1 0.6051 C 2 0.0752 C 3 0.0474
C 4’s 0.0412 C 5’ 0.0297 C 6’s 0.0138 C 7 0.1491
1.0000 Свойства гептанов+ Относительная плотность 0.799
Молекулярнаямасса 181 фунт/фунтмоль
У 3
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 48/179
Упражнение 3Определите тип пластового флюида по промысловым данным
Приведены данные добычи из скважины-открывательницы
месторождения Нанси (Норфлет).Как бы вы классифицировали этот пластовый флюид?
Обоснуйте свой ответ.
ДатаП лотно стьфлюида
API
Нефть ,
STB
Газ ,
Mscf
9/86 29 4,276 1,165 10/86 28 16,108 5,270 11/86 28 15,232 4,800 12/86 28 15,585 4,960 1/87 28 15,226 4,650 2/87 28 14,147 4,335 3/87 28 15,720 4,707 4/87 28 15,885 4,904 5/87 28 15,434 4,979 6/87 28 12,862 4,339 7/87 28 14,879 4,814
8/87 28 15,192 4,270
Граф о а
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 49/179
График по данным
упражнения 3
100
200
300
400
500
0 2 4 6 8 10 12
Месяцы с начала добычи
Г а
з о в ы й ф а к т о
р , s c f / S T B
График по данным упражнения 3
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 50/179
График по данным упражнения 3
Усредненные данные для
трехмесячной нефтедобычи
Месяцы с начала добычи
Г а з о
в ы й ф а к т о р ,
s c f / S T B
100
200
300
400
500
0 2 4 6 8 10 12
У 4
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 51/179
Упражнение 4Определите тип пластового флюида по промысловым данным.
Crown Zellerbach No. 1 была скважиной-открывательницей
месторождения Hooker (Rodessa). Приведены данные за первый годэксплуатации скважины. Как бы вы классифицировали этот пластовый
флюид? Обоснуйте свой ответ.
Месячная добыча
Дата
П лотность
флюида
API
Нефть ,STB
Вода , STB Газ , Mscf
Apr 1984 - 112 - 3,362
May 1984 55 1,810 12,090 54,809
Jun 1984 55 2,519 180 64,104
Jul 1984 55 3,230 240 94,419
Aug 1984 55 3,722 279 119,151
Sep 1984 54 2,7 80 248 100,235
Oct 1984 55 3,137 270 113,359
Nov 1984 56 2,291 210 80,083
Dec 1984 56 2,108 217 71,412
Jan 1985 56 1,799 203 60,279
Feb 1985 56 1,422 196 57,626
Mar 1985 56 1,861 186 60,330
График по данным упражнения 4
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 52/179
График по данным упражнения 4
Усредненные данные за три
месяца
28000
37000
0 13
Месяцы с начала добычи
Г а з о
в ы й ф а к т о р , s c f / S T B
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 53/179
Упражнение 5Определите тип флюида по промысловым данным.
Представлены статистические данные годичной добычи дляместорождения West Oakvale (Sligo).
Д обыча за год
ДатаП лотностьфлюида
API
Нефть ,STB
Вода , STB Газ , Mscf
1982 46 4,646 1,484 462,265 1983 50 2,606 1,177 342,075 1984 47 1,350 1,215 241,048 1985 48 1,430 932 221,020 1986 50 1,662 1,122 267,106
*1987 51 1,110 665 178,951 * до августа 1987
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 54/179
График по данным упражнения 5
50000
200000
1981 1988Год
Г а з о в ы й ф а к т о р
, s c f / S T B
40
55
1981 1988
П л о т н о с т
ь
ф л ю и д а , A
P I
Год
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 55/179
Упражнение 6
0
25
50
75
100
125
150
175
200
0 24 48 72 96 120
месяцы с начала 1996г.
ж и д к о с т ь / г а з ,
S T B / M M s c f
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 56/179
Упражнение 7
0
50000
0 24Месяцы с начала добычи
Г а з о в ы й ф а к т о р
, s c f / S T B
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 57/179
Свойства сухого газа
Источник
McCain, W.D. Jr.: The Propert ies of Petro leum Fluids, 2nd Ed., PennWell
Books, Tulsa (1990).
С дополнениями
Piper, L.D., McCain, W.D. Jr., and Corredor, J.H.: “Compressibility Factors for Naturally Occurring Petroleum Gases,” paper SPE 26668 presented at the
1993 SPE Technical Conference and Exhibition, Houston, Oct. 3-6.
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 58/179
Задачи изучения свойств
сухого газа • Воспроизвести уравнение состояния идеального газапо объему, молярному объему, удельному объему илиплотности.
• Определить коэффициент сжимаемости газа (z-
коэффициент) и построить график z-коэффициента – изотерму давления.
• Определить плотность газа по воздуху.
• Рассчитать вероятную молекулярную массу газа по егосоставу.
• Рассчитать плотность газа по воздуху на основе данных вычисленной вероятной молекулярной массы.
• Дать определение стандартных условий, стандартныхкубических футов и показать связь междустандартными кубическими футами и массой в фунтах-молях.
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 59/179
Уравнение состояния
идеального газа
другие формы
RTpVM
M
TRpv
TR
M
mpV
TRnpV
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 60/179
Свойства идеального газа
• Объем, занятый молекулами,
незначителен в сравнении с
объемом газа • Между молекулами не действуют
силы притяжения или отталкивания
• Все столкновения полностью упруги
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 61/179
Смеси идеальных газов
• Вероятная молекулярная масса
j ja MyM
Ma = Вероятная молекулярная масса смеси
y j = Мольная доля компонента j
M j = Молекулярная масса компонента j
Физические
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 62/179
Физические
константыКритические константыВещество Формула Молярная масса,
молекулярнаямасса
Давление , psia
Температура, F
Метан CH 4 16.043 666.4 - 116.67
Этан C 2 H 6 30.070 706.5 89.92 Пропан C 3 H 8 44.097 616.0 206.06
Изобутан C 4
H 10
58.123
527.9
274.46
n - бута н C 4 H 10 58.123 500.6 305.62 Изопентан C 5 H 12 72.150 490.4 369.10 n - пентан C 5 H 12 72.150 488.6 385.8 Неопентан C 5 H 12 72.150 464.0 321.13
n - гексан C 6 H 14 86.177 436.9 453.6 2 - метилпентан C 6 H 14 86.177 436.6 435.83
3 - метилпентан C 6 H 14 86.177 453.1 44 8.4
Неофексан C 6 H 14 86.177 446.8 420.13
2,3 - диметилбутан C 6 H 14 86.177 453.5 440.29
Сероводород H 2 S 34.08 1300. 212.45 Углекислый газ CO 2 44.010 1071. 87.91 Азот N 2 28.0134 493.1 - 232.51 Аргон A 39.944 704.2 - 188.53 Кислород O 2 31.999 731.4 - 1 81.43
У 8
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 63/179
Упражнение 8Вычислите вероятную молекулярную массу
газовой смеси Сухой воздух представляет собой газовую смесь, состоящую из
азота, кислорода, и некоторых других газов в небольшом
количестве. Зная приблизительный состав, вычислите
вероятную молекулярную массу воздуха.
К омпонент С остав , мольнаядоля
А зот 0.7809
К ислород 0.2095 А ргон 0.0093 Углекислый газ 0.0003
1.0000
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 64/179
Плотность газа по воздуху
• Обе плотности измерены при
одинаковой температуре и
одинаковом давлении, обычно при
температуре 60F и атмосферном
давлении
• Иногда называется g
(воздух = 1)
air
gg
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 65/179
Плотность газа по
воздуху
29
M
TR
Mp
TR
Mp
gg
air
g
air
g
g
Упражнение 9
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 66/179
Упражнение 9
Вычислите плотность газовой смеси по воздуху
Компонент Состав, молекулярный процент
Сероводород 0.00 Углекислый газ 0.00 Азот 0.00 Метан 96.13 Этан 1.50 Пропан 0.88 Изобутан 0.15 n - бутан 0.16 Изопентан 0.08 n - пентан 0.06 Гексаны 0.10
Гептаны + 0.94 100.00
Свойст ва гептанов +Плотность, gm / cc @
60 F
0.798
Молекулярная
масса
164
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 67/179
Уравнение состояния
реального газа
• Другие формы
TRzVp M
M
RTzvp
TRM
mzVp
TRnzVp
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 68/179
Коэффициент сжимаемости
• Z называется коэффициентом
сжимаемости
• Также называется коэффициентом
отклонения газа,сверхсжимаемостью или z-
коэффициентом
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 69/179
Коэффициент сжимаемости
• Определение
• То есть
ideal
real
V
Vz
idealreal
ideal
Vzp
TRnzV
p
TRnV
Типичный график z-
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 70/179
Типичный график z-
коэффициента
Давление, p
Реальный V больше
идеального VРеальный V меньше
идеального V К о э ф ф и ц и е н т с ж и м а е м о с т и , z
1.0
z приближается к 1.0
0 0
Z-коэффициенты для
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 71/179
метана
0 1000
Метан1.1
0.9
0.1
0.7
0.3
0.5
2000
3000
4000
5000
1000080006000
1.0
1.2
1.4
1.6
-84
-70
-54
-4
-22
-40
140
104
44
32
212170
240
-84 -70 -54 -4-22-40
32
140
104
44
212
170
240
262
342 320404
262320
404342
RTVpZ M
RT
VpZ M
Давление, psia
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 72/179
Приведенное давление
psiapsia
pppc
r
Приведенная температура
R
R
T
TT
c
r
Pr = Приведенное давление p = Давление, psia
pc= Критическое давление, psia Tr = Приведенная температура
T = Температура, R Tc = Критическая температура, R
Z-коэффициенты при
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 73/179
Z коэффициенты при
приведенном давлении и
приведенной температуре
Приведенное давление, pr
К о э ф ф и ц
и е н т с ж и м а е м о с т и , z =
p V
R T
3.01.80 1.2 2.40.60
1.0
0.6
0.8
0.4
0.2
Tr = 0.9Tr = 1.0
Tr = 1.1
Tr = 1.2
Tr = 1.3
Tr = 1.5
C6H14
C5H12
C5H12
C5H12
C5H12
CH4
CH4
CH4
CH4
C3H8
C3H8
C3H8
C3H8
C5H12
CH4 C3H8
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 74/179
Немного о газовых смесях
(многокомпонентные смеси)
• Данные о критической температуре и
критическом давлении не всегдаимеются
• Определите псевдокритическуютемпературу и псевдокритическое
давление, Tpc and ppc
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 75/179
Псевдокритические значения
• Изначально (правила Кея)
• Свяжите z-коэффициент с
cj jpc
cj jpc
pyp
TyT
psia
psia
p
pp
R
R
T
TT
pcpr
pcpr
Z-коэффициенты газовых смесей,
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 76/179
встречающихся в природе
0.9
1.1
7 8 9 10 11 12 13 14 15
Псевдоприведенное давление, ppr
К о э ф ф
и ц и е н т с ж и м
а е м о с т и , z
1.0
0.4
0.25
0.5
0.3
0.6
1.1
1.0
0.7
0.8
0.9
К о э ф ф
и ц и е н т с ж и м а е м о с т и , z
1.0
1.1
1.2
1.3
1.4
1.7
1.61.5
1.0
1.1
0 1 4 6 7 82 3 5
Псевдоприведенное давление, ppr
1.05
1.1
1.15
1.21.25
1.31.35
1.4
1.45
1.5
1.6
1.71.81.9
2.02.2
2.42.62.8
3.0Pseudoreduced Temperature
2.42.63.0
3.0
1.61.3
2.8
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 77/179
Плотность газа
• Уравнение
• Единицы -
фунтов /кубические футы
или
TRz
Mpg
ft
psi
ftsq /insq144
ftcu /lbg
Типичный график
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 78/179
Типичный график –
плотность газа
0
0.15
0 10000
g , p s i / f t
p, psia
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 79/179
Упражнение 10
Вычисление плотности газа
Вычислите плотность газа дляупражнения 9 при 7,500 psia и 256F.
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 80/179
Объемный коэффициент газа
• Определение – отношение объемагаза в пластовых условиях к объему
газа в поверхноcтных условиях
• Единицы - res cu ft/scf res bbl/scf
res bbl/Mscf
• Символ - Bg res cu ft/scf – куб. футы в пластовых условиях/куб. футы в поверхностных условиях
res bbl/scf – баррели в пластовых условиях/куб. футы в поверхностных условиях
res bbl/Mscf – барелли в пластовых условиях /тысяча куб. футов в поверхностных
условиях
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 81/179
Объемный коэффициент газа
Уравнение
Или
sc
Rg
V
VB
scf ftcures
pTz
TpB
sc
scg
Mscf
bblres
p
Tz
T
p
ftcu615.5
bbl
M
1000B
sc
scg
Т й ф
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 82/179
Типичный график –
объемный коэффициент газа
0
40
0 10000
B g , r e s b b l / M
s c f
p, psia
У 11
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 83/179
Упражнение 11
Вычислите объемный
коэффициент газа
Вычислите объемный коэффициент газа для
упражения 9 при 7,600 psia и 200F.
T = 60oF P = 14.7 psi в стандартных условиях.
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 84/179
Вязкость газа
• Определение – сопротивление
потоку жидкости, т.е. большие
значения вязкости = низкому дебиту
• Единицы – сантипуаз или сантистокс
Типичный график – вязкость
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 85/179
Типичный график вязкость
газа
0
0.05
0 10000
g , c p
p, psia
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 86/179
Вязкость газа
• Корреляция
ГдеA = f(Ma, T)
B = f(Ma, T)
C = f(Ma, T)
• Таким образом
g = f(g, Ma, T) or g = f(z, Ma, T)
Cg
4g BEXP10A
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 87/179
Упражнение 12
Расчет вязкости газа
Рассчитайте вязкость газа для
упражнения 9 при 7,600 psia и 200F
Коэффициент изотермической
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 88/179
фф ц р
сжимаемости газа
(сжимаемость газа)
• Определение
• Идеальный газ
• Реальный газ
T
g
p
V
V
1c
p
1cg
T
gp
z
z
1
p
1c
Типичный график коэффициента
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 89/179
изотермической сжимаемости
газа
0
7000
0 10000
p
Коэффициент
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 90/179
изотермической
сжимаемости газа(сжимаемость газа)
• Корреляция
T p z M f c
илиT p z f c
a g
g g
,,,
,,,
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 91/179
Упражнение 13
Вычисление сжимаемости газа
Вычислите сжимаемость газа дляупражнения 9 при 7,600 psia и 200F.
Свойства газа
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 92/179
Свойства газа
•
•
•
•
• т.е., необходимы z и Ma
• т.е., необходимы Tpc, ppc
• т.е., необходим g
Таким образом, единственное свойство газа,необходимое для определения всех газовых корреляций – либо состав газа, либо плотность газа по воздуху.
gaag 29M,TRz
MP
p
Tz
T
pB
sc
scg
T,,Mf gag
T,p,z,f c gg
С й й ф
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 93/179
Свойства нелетучей нефти
Источник:
McCain, W.D. Jr.: The Propert ies of Petroleum Fluids , 2nd Ed.
PennWell (1990).
С дополнениями
Velarde, J., Blasingame, T.A., and McCain, W.D. Jr.: „Correlation of
Black Oil Properties at Pressures Below Bubble Point Pressure - A
New Approach,” paper 97-93 presented at the 48th ATM of The
Petroleum Society, Calgary, June 8-11, 1997.
McCain, W. D. Jr. and Hill, N. C.: “Correlations for liquid Densities
and Evolved Gas Specific Gravities for Black Oils During Pressure
Depletion,” paper SPE 30773 presented at the 1995 SPE ATCE,
Dallas, Oct. 22-25.
Цели изучения свойств
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 94/179
Цели изучения свойств
нелетучей нефти • Определение относительной плотности
нефти, давления насыщения, содержаниярастворенного газа в нефти, коэффициентаизотермической сжимаемости нефти,плотности нефти, вязкости нефти
• Объяснение факторов, влияющих на свойстванефти, построение типичного графикасвойств и вычисление значений свойств,
используя корреляции • Объяснение процесса вычисления значений
pb и Rsb по промысловым данным
Плотность нефти по воде
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 95/179
ф д
(относительная плотность)
• Обе плотности измерены при одинаковой
температуре и одинаковом давлении, обычно
при температуре 60F и атмосферном давлении
• Иногда называется o (60/60)
w
oo
Плотность чистой воды при 60F и атмосферном давлении 62.368 lb/cu ft
Переводной коэффициент lb/cu ft в g/cc равен 62.428 lb/cu ft = 1.0 g/cc
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 96/179
API плотность нефти
• Гидрометр имеет линейнуюшкалу
5.1315.141
API
o
Фазовая диаграмма – типичная
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 97/179
нелетучая нефть
Нелетучая нефть
Критическая точка
Д а в л е н и е , p s i a
Сепаратор
Давление в пласте
График точки росы
% Жидкость
Температура, °F
Пластовое давление > давления насыщения
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 98/179
Пластовое давление > давления насыщения
для нефти
Нефть
res bbl oil
STB
Bo =
С
е п а р а т о р
Резервуар
p > pb
res bbl
STB
scf
scf
Объемный коэффициент
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 99/179
нефти
• Определение – отношение объема
нефти в пластовых условиях к объему
товарной нефти
• Единицы - res bbl/STB
• Символ - Bo
Обратите внимание – число товарных баррелей
рассчитывается при 60F и атмосферном давлении,
независимо от действительной температуры резервура
Объемный коэффициент
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 100/179
Объемный коэффициент
нефти
• Когда нефть попадает на поверхность,
происходит следующее:
1. Потеря массы – газ переходит из
растворенного состояния в
свободное
2. Снижение температуры – от
пластовой температуры до 60F
3. Расширения – давление падает от
пластового до атмосферного
Типичный график -
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 101/179
р ф
объемный коэффициент нефти
1
2
0 6000p
B o
pb
Пластовое давление > давления насыщения
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 102/179
Пластовое давление > давления насыщения
для нефти
Нефть
res bbl oilSTB
Bo =
С е п
а р а т о р
Резервуар
p > pb
scf
STBRsb =
res bbl
STB
scf
scf
Содержание растворенного
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 103/179
Содержание растворенного
газа в нефти
• Определение – объем газа,
высвобождающегося из нефти при
переходе от пластовой температуры
и давления к поверхностным
• Единицы – газ в кубических футах в
стандартных условиях к баррелю
нефти в стандартных условиях,scf/STB
Типичный график -Содержание растворенного газа в
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 104/179
Содержание растворенного газа в
нефти
0
2000
0 6000p, psig
R s , s c f / S T
B
pb
Пластовое давление < давления насыщения
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 105/179
Пластовое давление < давления насыщения
для нефти
res bbl gas
Mscf Bg =
Газres bbl
scf
Нефть
res bbl oilSTB
Bo =
С е п а
р а т о р
Резервуар
p < pb
scf
STBRsb =
STB
scf
scf
res bbl
Типичный график – объемный
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 106/179
Типичный график объемный
коэффициент нефти
1
2
0 6000 p, psig
B o , r e s b b l / S T B
pb
Типичный график – содержание
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 107/179
Типичный график содержание
растворенного газа в нефти
0
2000
0 6000p, psig
R s , s c f / S T
B
pb
Коэффициент изотермической
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 108/179
Коэффициент изотермической
сжимаемости нефти - p > pb
Определение или T
op
V
V
1c
T
o
oo
p
B
B
1c
Нефть
Hg
Нефть
Hg
Коэффициент изотермической
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 109/179
оэфф ц е зо ер ес о
сжимаемости нефти - p > pb
T
s
o
g
T
o
o
o
p
R
B
B
p
B
B
1c
Hg
Hg
Нефть
Нефть
Газ
Типичный график –
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 110/179
сжимаемость нефти
0
500
0 6000p, psig
c o , p s i - 1 x
1 0 6
pb
Плотность нефти
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 111/179
• Единицы - фунты /куб. футы или
ft
psi
ft sqin sq
ft culb
/144
/
39
47
0 6000
p, psig
o ,
l b / c u f t
pb
Фазовая диаграмма – Типичная
ф
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 112/179
нелетучая нефть
Нелетучая нефть
Критическая точка
Д а в л е н и е , p s i a
Сепаратор
Давление в пласте
График точки росы
% Жидкость
Температура, °F
В ф
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 113/179
Вязкость нефти
• Определение – сопротивление потоку
жидкости, т.е. большие значения
вязкости = низкому дебиту
• Единицы
Сантипуаз = (сантистокс)(плотность g/cc)
Определения сантистокса, сантипуаза и их взаимоотношений
аналогичны тому, что разбиралось в разделе для сухого газа.
Типичный график – Вязкость
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 114/179
нефти
0.3
1.1
0 6000p, psig
o , c p
pb
Свойства нелетучей нефти –
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 115/179
Свойства нелетучей нефти
корреляции p = pb
T,API,Rf
R01357.0B
T,p,API,Rf
T,API,,Rf p
sbob
ob
gSPsbSTOob
bgSP,sbob
gSPsbb
(не корреляция)
Свойства нелетучей нефти –
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 116/179
Свойства нелетучей нефти
корреляции p = pb
T,API,Rf
R01357.0B
T,p,API,Rf
T,API,,Rf p
sbob
ob
gSPsbSTOob
bgSP,sbob
gSPsbb
(не корреляция)
Свойства нелетучей нефти
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 117/179
Свойства нелетучей нефти
корреляции p = pb
T,API,Rf
R01357.0B
T,p,API,Rf
T,API,,Rf p
sbob
ob
gSPsbSTOob
bgSP,sbob
gSPsbb
(не корреляция)
Свойства нелетучей нефти –
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 118/179
Свойства нелетучей нефти
корреляции p = pb
(не корреляция)
T,API,Rf
R01357.0B
T,p,API,Rf
T,API,,Rf p
sbob
ob
gSPsbSTOob
bgSP,sbob
gSPsbb
Свойства нелетучей нефти –
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 119/179
Свойства нелетучей нефти
корреляции p > pb
Rs = Rsb (не корреляция)
co = f(Rsb, gSP, API, p, T)Bo = Bob EXP [co (pb - p)] (не корреляция)
o = ob EXP [co (p - pb)] (не корреляция)
o = f(Rsb, API, pb, p, T)
Свойства нелетучей нефти –
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 120/179
Свойства нелетучей нефти
корреляции p > pb
Rs = Rsb (не корреляция)
co = f(Rsb, gSP, API, p, T)Bo = Bob EXP [co (pb - p)] (не корреляция)
o = ob EXP [co (p - pb)] (не корреляция)
o = f(Rsb, API, pb, p, T)
Свойства нелетучей нефти –
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 121/179
у ф
корреляции p < pb
Rs = f(Rsb, gSP, API, pb, p, T)
o = f(Rsb, gSP, API, p, T)
(не корреляция)
o = f(Rs, API, T)
co = f(Rsb, gSP, API, pb, p, T)
o
gSPsSTOo
R01357.0B
Свойства нелетучей нефти –
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 122/179
Свойства нелетучей нефти
корреляции p < pb
Rs = f(Rsb, gSP, API, pb, p, T)
o = f(Rsb, gSP, API, p, T)
(не корреляция)
o = f(Rs, API, T)
co = f(Rsb, gSP, API, pb, p, T)
o
gSPsSTOo
R01357.0B
Свойства нелетучей нефти –
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 123/179
Свойства нелетучей нефти
корреляции p < pb
Rs = f(Rsb, gSP, API, pb, p, T)
o = f(Rsb, gSP, API, p, T)
(не корреляция)
o = f(Rs, API, T)
co = f(Rsb, gSP, API, pb, p, T)
o
gSPsSTOo
R01357.0B
Свойства нелетучей нефти –
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 124/179
Свойства нелетучей нефти
корреляции p < pb
Rs = f(Rsb, gSP, API, pb, p, T)
o = f(Rsb, gSP, API, p, T)
(не корреляция)
o = f(Rs, API, T)
co = f(Rsb, gSP, API, pb, p, T)
o
gSPsSTOo
R01357.0B
Промысловые данные для
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 125/179
корреляций
• Точное значение pb поможет увеличитьточность результатов всех корреляций – впротивном случае используйтекорреляцию для pb
• Rsb требуется во всех корреляциях – выводится из данных добычи
• API товарной нефти требуется во всехкорреляциях – выводится из данных
продаж нефти• gSP газа на сепараторе. Требуется в
большинстве корреляций - выводится из данных продаж газа
Динамика добычи / давления для типичной
нелетучей нефти
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 126/179
нелетучей нефти
3000
6000
9000
100
75
50
25
4000
3000
2000
1000
019791978 19811980
Время Г а з о в ы й ф а к т о р
Д е б и т
н е ф т и ,
M S T B
/ d
П л а с т о в о е
д а в л е н и е , p
s i a
Промысловые данные для
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 127/179
р
корреляций
• Постройте график отношения газовогофактора к накопленной добыче
• Постройте график отношения измеренных
средних пластовых давлений кнакопленной нефтедобыче
• Rsb – начальное содержаниерастворенного газа в нефти
• pb - давление, при котором кривая давления выпрямляется – как раз передтем, как начинает возрастать газовыйфактор
Динамика добычи / давления для
типичной нелетучей нефти
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 128/179
типичной нелетучей нефти
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
0 10 20 30 40 50 60 70
Накопленная нефтедобыча, MMSTB
Д а в л е н и е ,
p s i a
Г а з
о в ы й ф а к т о р
, s c f / S T B
Промысловые данные для
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 129/179
корреляций • Если газовый фактор рассчитывается с
использованием товарного газа (что
обычно и происходит), для получения
Rsb необходимо добавить величинуколичества газа в резервуаре, т.е., Rsb =
RSP + RST
• Корреляция
) T , p , , API ( f R SP SP gSP ST
У 14
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 130/179
Упражнение 14
Вычислите значения всех начальных данных, необходимых для корреляцийсвойств нелетучей нефти
Прилагаемые графики добычи показывают выход товарнойнефти и газа на сепаратор для месторождения Niceoil. API
месторождения Niceoil составляет 39.9, а плотность по
воздуху товарного газа равна 0.787. Пластовая температура
равна 246F. Условия на сепараторе: 150 psig и 75 F.
Определите и перечислите все переменные, необходимые
для оценки свойств нелетучей нефти.
Динамика давления/добычи для
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 131/179
месторождения Niceoil
Накопленная нефтедобыча, MMSTB
С
р е д н е е п л а с т о в о е
д а в л е н и е , p s i a
1750
2250
2750
3250
3750
4250
0 4 8 12
Накопленная нефтедобыча, MMSTB
С р е д н и й г а з о в ы
й ф а к т о р
з а т р и м е с я ц а д о б
ы ч и s c f / S T B )
300
400
500
600
700
800
900
1000
0 2 4 6 8 10
Упражнение 14
Р
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 132/179
Решение
Накопленная нефтедобыча, MMSTB
С р е д н е е п л а с т о
в о е д а в л е н и е , p s i
a
1750
2250
2750
3250
3750
4250
0 4 8 12
Накопленная нефтедобыча, MMSTB
С р е д н и й г а з о в ы й ф а к т о р
з а т р и м е с я ц а
д о б ы ч и s c f / S T B )
300
400
500
600
700
800
900
1000
0 2 4 6 8 10
Rsp= 570 scf/STB
Pb=2400 psia
Pb = 2,400 psia из графика Rsp = 570 scf/STB из графика
RST = 137 scf/STB из корреляции Rsb = 707 scf/STB
Упражнение 14
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 133/179
Решение
Rsb = 707 scf/STB
TR = 246F
STO = 39.9APIg = 0.787
pb = 2,400 psia
Упражнение 15
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 134/179
Упражнение 15
Дайте оценку свойств нелетучей нефти
Найдите значения свойств нефти для месторождения
Niceoil. Свойства, о которых идет речь, - объемный
коэффициент нефти, содержание растворенного газа
в нефти, плотность нефти, вязкость нефти и
сжимаемость нефти. Создайте таблицу с начальным
давлением 5,000 psia, которое возрастает каждый раз
на 500 psi выше давления насыщения и на 200 psi
ниже давления насыщения. Конечная отметка 100psia.
Упражнение 15Решение
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 135/179
Решение
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900
1000
0 1000 2000 3000 4000 5000 Давление, psia
С о д е
р ж а н и е р а с т в о р е н н о г о
г а з а
в н е ф т и , s c f / S
T B
Данные
Корреляция
Упражнение 15
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 136/179
Решение (продолжение)
1.00 1.05 1.10 1.15 1.20 1.25 1.30 1.35 1.40 1.45 1.50
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 Давление, psia
О б ъ е м н ы
й к о э ф ф и ц и е н т н е ф т и , r e s b b l / S
T B
ДанныеКорреляция
Упражнение 15
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 137/179
Решение (продолжение)
0.26 0.27 0.28 0.29 0.3
0.31 0.32 0.33 0.34 0.35
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 Давление, psia
П л о т н о с т ь н е ф т и , p s i / f t
Данные
Корреляция
Упражнение 15
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 138/179
Решение (продолжение)
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
0 1000 2000 3000 4000 5000 Давление, psia
В я з к о с т ь н е
ф т и , c p
Данные
Корреляция
Свойства нелетучей нефти
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 139/179
–
изучение пластовых флюидов
Источник
McCain, W.D., Jr.: The Propert ies o f Petroleum Fluids, 2nd Ed.,PennWell Books, Tulsa (1990).
С дополнениями
McCain, W.D., Jr.: “Calculation of Solution Gas-Oil Ratios from
Black Oil PVT Reports Revisited,” paper SPE 36017 (1996).
Изучение пластовых флюидов пласта,содержащего нелетучую нефть позволяет
ф й
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 140/179
определить такие физические свойства как:
давление насыщения
объемный коэффициент
содержание растворенного газа в нефти
плотность нефти коэффициент изотермической
сжимаемости нефти
вязкость нефти
Эти свойства зависят от давления иопределяются по мере того как давлениеснижается от пластового до давлениянасыщения и ниже.
Также можно определить
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 141/179
Также можно определить
коэффициент сжимаемости газа
объемный коэффициент (по z-коэффициенту)
относительную плотность
вязкость газа, выделяющегося в
пласте при давлении ниже точки давления насыщения
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 142/179
Данные о каких свойствах флюидов
можно получить непосредственноиз лабораторных исследований?
давление насыщения
плотность нефти
вязкость нефти
все свойства газа
Д й ф
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 143/179
Данные о каких свойствах флюидов могутбыть рассчитаны по данным лабораторногоотчета?
Объемный коэффициент нефти, Bo
Содержание растворенного газа в нефти,Rs
Коэффициент изотермическойсжимаемости нефти, co
Почему?...
Пять основных процедур:
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 144/179
Пять основных процедур:
Определение состава
Однократное дегазирование
Многократное дегазирование
Испытания на сепараторе
Измерение вязкости нефти
Лабораторное измерение
однократного дегазирования
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 145/179
однократного дегазирования
ГазЖидкость
Hg
Второй
этап
Liquid
Hg
LiquidLiquid
Hg
Первый
этап
Hg
Третий
этап
Hg
Четвертый
этап
Жидкость
Газ
Vt Жидкость
Vt Жидкость Vt
Vt Жидкость Vt
pb
V
Данные, полученные на основеоднократного дегазирования
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 146/179
p Давление,
psig
Vt Общий объем,
cc
5000 61.0304500 61.435
4000 61.866
3500 62.341
3000 62.866
2900 62.974
2800 63.088
2700 63.208
2605 63.455
2591 63.576
2516 64.291
2401 65.532
2253 67.400
2090 69.901
1897 73.655
1698 78.6761477 86.224
1292 95.050
1040 112.715
830 136.908
640 174.201
472 235.700
Определение4500
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 147/179
давления
насыщения по данным
однократного
дегазирования
3500
2500
150060 70
Объем, CC
Д а в л
е н и е , p s i g
pb=2620
Vb=63.316
Лабораторное определениемногократного дегазирования
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 148/179
Второй этап
Vo Жидкость
Hg
Газ
Hg
Жидкость
Газ
Первый этап
Hg
Жидкость
ГазЖидкость
Hg
Vo
Газ
Vo
Hg
Жидкость
pb
Данные многократного дегазирования
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 149/179
p Давление ,
psig
Удаленныйгаз ,* cc
Удаленныйгаз ,** scf
V o
Объемнефти,
cc
Возрастание
плотности газа
2620 - - 63.316 - 2350 4.396 0.02265 61.496 0.825
2100 4.292 0.01966 59.952 0.818 1850 4.478 0.01792 58.528 0.797
1600 4.960 0.01693 57.182 0. 791 1350 5.705 0.01618 55.876 0.794 1100 6.891 0.01568 54.689 0.809
850 8.925 0.01543 53.462 0.831 600 12.814 0.01543 52.236 0.881
350 24.646 0.01717 50.771 0.988 159 50.492 0.01643 49.228 1.213
0 0.03908 42.540 2.039 0 39.572 при
60 F
*при 22 0 F и давлении камеры**при 60 F и 14.65psia
V В V
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 150/179
p
Давление , psig
Удаленный
газ ,* cc
Удаленный
газ ,** scf
V o
Объем
нефти, cc
Возрастание плотности газа
V g
Растворен
ный газ scf
2620 - - 63.316 - 0.21256 2350 4.396 0.02265 61.496 0.825 0.18991
2100 4.292 0.01966 59.952 0.818 0.17025 1850 4.478 0 .01792 58.528 0.797 0.15233
1600 4.960 0.01693 57.182 0.791 0.13540 1350 5.705 0.01618 55.876 0.794 0.11922
1100 6.891 0.01568 54.689 0.809 0.10354 850 8.925 0.01543 53.462 0.831 0.08811 600 12.814 0.01543 52.236 0.881 0.07268
350 24.646 0.01717 50.7 71 0.988 0.05551 159 50.492 0.01643 49.228 1.213 0.03908
0 0.03908 42.540 2.039 0.0
0 39.572 при
60 F *при 220 F и давлении камеры
**при 60 F и 14.65 psia 0.21256 V r = 39.572 cc = 0.00024890 bbl
Лабораторные испытания насепараторе
pb
Rsb =scf
STB
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 151/179
ЖидкостьHg
Жидкость
Резервуар
Газ
Газ
Жидкость
Hg
pb
resbbl
STB
resbbl
STB
Bob =
scf
scf
STB
Результаты испытаний на
сепараторе для Good Oil Co № 4
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 152/179
сепараторе для Good Oil Co. № 4
1.485
1.475
1.495
О б ъ е м н
ы й к о э ф ф и ц
и е н т н е ф т и , B
o b
°API
Rsb
Bob
800
770
780
790
760
С о д е р ж а н и е
р а с т в о р е н н о г о
г а з а в н е ф т и , R
s b
М а а с а н е ф т и в р е з
е р в у а р е ,
° A P
I
41.0
40.0
40.5
50 300200100
250150
Давление на сепараторе, psig
Расчет объемного коэффициента, Bo,
и содержания растворенного газа в
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 153/179
и содержания растворенного газа в
нефти, Rs • При давлениях выше давления насыщения
комбинируйте данные, полученные из:
– Испытания на однократное
дегазирование и – Испытания на сепараторе
• При давлениях ниже давления насыщениякомбинируйте данные, полученнные из:
– Испытания на многократное дегазирование и
– Испытания на сепараторе
Мы начинаем с выбора
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 154/179
Мы начинаем с выбора
Объемного коэффициента нефтив точке давления насыщения, Bob
и
Соответствующего содержаниярастворенного газа в нефти в
точке давления насыщения, Rsb Из испытания на сепараторе
• При давлениях выше давления
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 155/179
При давлениях выше давления
насыщения
sSb s
F b
t
oSbo
R R
V
V
B B
• При давлениях ниже давления
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 156/179
р
насыщения
oDb
oSb sD sDb sSb s
oDb
oDoSbo
B
B R R R R
B
B B B
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 157/179
• Вычисление коэффициента
изотермической сжимаемости, co,
при p > pb
21
1Fbt
2Fbt
o
pp
V /V
V /Vln
c
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 158/179
• Вычисление плотности нефти, o,при p > pb
Fb
t
ob
o
VV
• При давлениях выше давления
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 159/179
• При давлениях выше давления
насыщения
b
b
Fb
t
obo
patftcu
patftcu
patftcu
lb
patftcu
lb
V
V
Упражнение
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 160/179
р
Найдите оптимальные условия на
сепараторе по результам лабораторного
анализа нелетучей нефти
Испытание на контактное
дегазирование нефти
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 161/179
дегазирование нефти
Давление
на
сепараторе
RsSb
Scf/STB
BoSb
Rbl/STB
Плотность
товарной
жидкости
50 psig 778 1.481 40.5 API
100 psig 768 1.474 40.7 API
200 psig 780 1.483 40.4 API
Данные испытания на
однократное дегазирование
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 162/179
однократное дегазирование
Давление, psig (Vt /Vb)F
3000 0.9929
2800 0.9964
2620 1.0000
2516 1.0154
1040 1.7802
Данные испытания на
многократное дегазирование
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 163/179
многократное дегазирование
Давление
psig
RsD
Scf/STB
BoD
Rbl/STB
BtD
Rbl/STB
2620 854 1.600 1.600
2100 684 1.515 1.748
1100 416 1.382 2.593
Свойства пластовых флюидов
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 164/179
ф
Давление
psig
Bo
Rbl/STB
Rs
Scf/STB
3000
2800
2620
2100
1100
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 165/179
Свойства пластовой воды
Источник:
McCain, W.D. Jr.: The Prop ert ies o f Petroleum Fluids, 2nd
Ed. PennWell (1990).
Цели изучения свойствпластовой воды
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 166/179
По завершении этого модуля слушатель должен уметь:
1. Строить графики типичных изотерм объемного коэффициента воды,
содержания растворенного газа в воде, вязкости воды и плотности воды как
функции давления.
2. Определять переменные, необходимые для корреляций объемного
коэффициента воды, содержания растворенного газа в воде, вязкости воды,плотности воды и коэффициента изотермической сжимаемости воды.
3. Перечислять ионы, обычно содержащиеся в минерализованных жидкостях
нефтяных пластов, находить приблизительные значения минерализации воды в
точке давления насыщения и определять минерализацию морской воды.
4. Записывать уравнения, относящиеся к единицам минерализации воды;
частицы на миллион, масса на 100 грамм, частицы минерала на галлон имиллиграммы на литр.
5. Объяснять, как результаты каротажного анализа могут помочь определить
свойства, необходимые для корреляций свойств воды.
Состав воды в нефтяном
месторождении
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 167/179
месторождении
• Все пластовые воды содержат
растоворенные твердые тела, прежде
всего хлорид натрия
• Типичные катионы - Na+, Ca++, Mg++
иногда K+, Ba++, Li+, Fe++, Sr ++
• Типичные анионы - Cl-, SO4--, HCO3
-
иногда CO3--, NO3
-, Br -, I-, BO3---, S--
• Также другие ионы от: 30 до 40
Минерализация воды – типичные единицы
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 168/179
Значение Символ Определение
Масса твердых
тел в граммах на 100 грамм
рассола
C w brine g
solid g
100
Частицы на миллион C pm
brine g
solid g 6
10
Миллиграммы на
литр C mg/l
brine ml
solid g 6
10
Частицы на галлон C gr/gal
brine gallon
solid grains
Минерализация пластовой
воды
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 169/179
воды
• С 200 ppm до давления насыщения, при
давлении насыщения этот показатель
может превышать 300,000 ppm
• Для справки: содержание твердых тел в
морской воде 35,000 ppm
Плотность пластовой воды
по пресной воде
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 170/179
по пресной воде
Обе плотности измеряются при одинаковой
температуре и давлении, обычно при 60F и
атмосферном давлении
water pure
brinew
Давление насыщения для
пластовой воды
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 171/179
пластовой воды
• Нефтенасыщенный пласт – давление
насыщения для воды равно
давлению насыщения для нефти
• Газоносный пласт – давление
насыщения для воды равноначальному пластовому давлению
Типичный график – объемный коэффициент
воды
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 172/179
1.044
1.058
0 6000p, psig
B w , r e s b b
l / S T B
pb
Типичный график – содержание газа,
растворенного в воде
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 173/179
0
11
0 6000 p, psig
R s w , s c f / S T B
pb
Типичный график – вязкость
воды
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 174/179
воды
0.4
0.56
0 6000p, psig
w , c
p
pb
Типичный график – плотность
воды
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 175/179
воды
67
69
0 6000p, psig
w , l
b / c u f t
pb
Типичный график – сжимаемость
воды
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 176/179
2
3
0 6000p, psig
c w , p s i - 1
x 1 0 6
pb
Минерализация пластовой
воды
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 177/179
воды
• Получение точных образцов пластовой
воды является сложной задачей
• Аналитик по каротажу должен иметь данные о сопротивлении воды при
пластовой температуре
• Существует связь между минерализациейи сопротивлением воды
Сопротивление эквивалентных NaClрастворов Temperature
(oF) (oC)
500 260
240
220Equivalent NaClConcentration
R( . m)
20
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 178/179
400
220
200
180
300160
140
250 120
90
80
70150
60
200100
50
40
90
80
30
100
7020
60
50 10
Concentrationgrains/gal
@ 24oC
or 75o
F
ppmor
mg/kg
( )( )200
300
400
600
8001000
20
304050
1002000
3000
4000
6000
800010,000
200300400500
100020,000
2000
30004000
5000
30,00040,000
60,000
80,000100,000
200,000300,000
10,00013,00017,500
10
8
654
3
2
1
0.8
0.60.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.080.060.05
0.04
0.03
0.02
0.01
Упражнение 16
7/15/2019 reservoir fluids properties Властивост1 пластових флю1д1в (курс 2000)
http://slidepdf.com/reader/full/reservoir-fluids-properties-1-11 179/179
• Аналитик по каротажу, работающий на
месторождении Nice Oil, использует
величину сопротивления, равную
0.062 ома-метры, при температуре 246F. Создайте таблицу свойств воды
при давлениях, равных и ниже 6,000
psia