Расчёт физических свойств нефти в пластовых условиях

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Иркутский национальный исследовательский технический университет»

Кафедра нефтегазового дела

Практическое занятие №1

«Расчёт физических свойств нефти в пластовых условиях»

Выполнил ст. гр. НДДб-15-1: Кадулин В.А.

Проверила доцент: Шульга В.В._________

Иркутск, 2018 г.

Цель: изучение существующих методик определения физических свойств нефти в пластовых условиях. В большинстве инженерных задач по технологии добычи нефти и оптимизации режимов эксплуатации скважин свойства нефти, такие как плотность, вязкость, газасодержание, объёмный коэффициент и другие, входят в качестве базовых параметров. Умение грамотно рассчитывать свойства пластовой нефти в различных термодинамических условиях отличает инженера-разработчика нефтяных месторождений.

В результате выполнения практической работы студенты должны:

1. усвоить теоретические представления об основных параметрах пластовой нефти и нефтяного газа, используемых в технологических расчетах по эксплуатации скважин и оптимизации работы погружного оборудования в них;
2. изучить методики и формулы для расчета важнейших физических свойств нефти и газа при пластовых значениях давления и температуры;
3. самостоятельно решить задачу для закрепления материала;
4. углубить свои представления о сложности инженерных задач скважинной добычи нефти, которые необходимо уметь решать при всех способах эксплуатации нефтяных скважин.

1. Теоретическая часть

Физическое состояние вещества определяется тремя параметрами: давлением, температурой и удельным объемом.

Давление - это сила, действующая по нормали на единицу поверхности. Единица давления в системе СИ: Р [Н/м2] - паскаль (Па).

Абсолютное давление Р - это давление, отсчитываемое от абсолютного нуля. Оно входит чаще всего во все физические законы. Если абсолютное давление больше атмосферного (барометрического Ро), то

[pic 1]

где  – избыточное давление.[pic 2]

Если абсолютное давление Р < Po, то P= Po - Pв

где: Pв - показания вакуумметра, измеряющего разрежение. В расчётах всегда следует пользоваться абсолютным давлением. Однако большинство приборов, как правило, измеряют избыточное давление, если они не изолированы от атмосферы. Поэтому к их показаниям надо добавлять атмосферное давление Po.

Температура - это параметр, характеризующий тепловое состояние вещества, то есть энергию, с которой движутся его молекулы. Она измеряется в системе СИ по термодинамической шкале Кельвина. Единица измерения 1 ° Кельвина. Кроме того, как известно, температура измеряется и по международной стоградусной шкале в градусах Цельсия (°С). Если Т °К - абсолютная температура в градусах Кельвина, а t - температура, измеряемая в градусах Цельсия (°С), то

[pic 3]

где: Т0 = 273,15 °К - нулевая точка по шкале Цельсия (это соответствует точке затвердевания чистой воды).

Удельный объем - это объем единицы массы вещества

[pic 4]

где: V, m, ρ - объем, масса, плотность вещества соответственно. В нефтедобывающей практике различают следующие понятия:

1. нормальный объем - это объем при нормальных условиях: то есть при давлении Р = Р0 = 0, 101325 Мпа и температуре Т = Т0 = 273,15 °К = 0 °С.
2. стандартный объем - объем при стандартных условиях: то есть при давлении Р = Р0 = Рст = 0,101325 МПа и температуре Т = Тст = 293,15 °К = 20 °С.

1. Расчётная часть

Определить физические свойства пластовой нефти, используя исходные данные (см. таблица 1).

Таблица 1 – Исходные данные

1. Газонасыщенность пластовой нефти с учётом температурной корреляции:

                                                                                     (1)[pic 5]