- •Методы изучения пласта.
- •Уровни неоднородности.
- •Закон Дарси
- •Способы определения.
- •Капиллярное давление
- •Пластическая деформация.
- •Реологические модели.
- •4.Теплопередача.
- •39. Уравнения состояния идеальных и природных газов.
- •40,41. Физические свойства реальных газов. Физические свойства газового конденсата.
- •Плотность природного газа и стабильного конденсата.
- •Вязкость газов и углеводородных конденсатов.
- •42. Физические свойства природных нефтей.
- •1)Сжимаемость нефти.
- •2)Упругий запас.
- •3) Плотность.
- •43. Аномально-вязкие нефти и их структурно-механические свойства.
- •1. Вязкопластическую жидкость;
- •2. Степенная жидкость.
- •3.Упруго пластические жидкости.
- •44. Физические свойства неньютоновских нефтей, законы фильтрации аномальных нефтей.
- •45. Изменение состава и свойств пластовых нефтей в природных условиях и при реализации процессов нефтеизвлечения.
- •Давление насыщения нефти газом.
- •46. Вода в нефтегазовых пластах, формы нахождения и свойства.
- •2. Адсорбционная вода;
- •3. Плёночная вода;
- •4. Свободная вода;
- •Физические свойства пластовых вод.
- •4. Вязкость воды.
- •Выпадение неорганических осадков из пластовых вод.
- •47. Фазовые превращения углеводородных систем. Фазовое равновесие в углеводородных системах.
- •48. Физика процессов вытеснения нефти водой, роль микросил в процессах вытеснения.
- •49. Виды остаточной нефти в залежи.
- •50. Капиллярно-защемленная остаточная нефть.
- •51. Адсорбированная и пленочная остаточная нефть
- •52. Остаточная нефть неустойчивого вытеснения.
- •53. Физические принципы доизвлечения остаточной нефти.
- •54. Техногенные изменения нефтяного пласта при разработке.
- •55. Физические принципы повышения продуктивности скважин.
- •56. Методы изучения природной и остаточной нефтенасыщенности.
- •Геофизические методы.
- •57. Принципы физического моделирования процессов вытеснения.
- •58. Режимы образования остаточной нефти.
47. Фазовые превращения углеводородных систем. Фазовое равновесие в углеводородных системах.
Вязкость, диффузия, теплопроводность относятся к кинематическим свойствам. Остальные же – к динамическим.
Испарение, плавление, конденсация, выпадение твёрдых компонентов, переход в сверхтекучее состояние – всё это фазовые превращения.
Фазовые превращения – скачкообразный переход вещества из одной фазы в другую.
Фаза – гомогенная часть гетерогенной системы.
Рассмотрим типы фазовых превращений, иначе называемых переходами или равновесиями:
жидкость-газ;
наиболее яркими примерами такого типа фазовых переходов является дегазация нефти или граница «жидкая вода – воздух, насыщенный водой» (влажность).
жидкость-твёрдое тело;
здесь в пример можно привести выпадение снега (для воды) или выпадение асфальто-смоло-парафиновых веществ (для нефти).
Так при некоторых термодинамических условиях, в частности термобарических, если содержание парафина в нефти 25 весовых %, то АСПО (асфальто-смоло-парафиновые отложения) выпадают при температуре Тн=50С; если содержание парафинов в нефти 6%, то Тн=30.
Обычно в Западно-Сибирских областях содержание парафиновых компонентов колеблется от 3 до 4%.
Также примеров может являться и образование газовых гидратов (вода + природный газ). Структура этого явления выглядит следующим образом: вода образует ажурную решётку с полостями, внутри которых находятся метан, этан, пропан и иногда сероводород, в результате чего создаются пробки. Для их устранения в пласт нужно закачивать огромное количество горячей нефти.
жидкость-жидкость;
Для описания этого типа может послужить суспензия – отстаивание нефти, в результате чего мы имеем два слоя нефть и воду.
Теперь рассмотрим фазовые превращения применительно к нефтяной и газовой промышленности.
В пластовых условиях содержание метана может быть 25-30, а иногда и 40%. При извлечении пластовое давление снижается до нормального и происходит дегазация, в результате чего количество метана уменьшается до 5% или около того. По хроматографии количество алканов равно 22 - 34 (по атому углерода).
Нефть характеризуется фракциями, количество которых зависит от метода возгонки и колеблется от 6-8 или 20 фракций (в зависимости от температуры кипения и прочих условий).
Для расчётов применяют следующие уравнения:
Уравнение Ван-дер-Ваальса – (не на практике);
Уравнение идеального газа Менделеева-Клапейрона;
Уравнение Пенга-Робинсона – (не на практике);
Уравнение Редлих-Квонга.
С помощью этих уравнений мы можем узнать фазовый состав нефти, с точностью до 5% выявить состав и свойства фаз.
Реальным уравнением в машинных программах является уравнение Пенга-Робинсона (уравнение Ван-дер-Ваальса для смесей). В химической промышленности для расчётов служат такие уравнение как UNIFAC, UNIKVAC (?), их единственным недостатком является то, что их можно использовать до давлений в 50 атм.
Были и иные уравнения, например уравнение, предложенное Брусиловским, но выше названные имеют более широкое применение.
Рассмотрим вопрос отличия фаз:
Отличие жидкости от твёрдого тела в том, что твёрдое тело даёт кристалл – упорядоченную структуру. Жидкость – неупорядоченная система, имеющая «пустотные ячейки», и чем их больше, тем меньше плотность жидкости.
Графическим представлением фазовых переходов являются кривые фазовых превращений.
Р С
Г
Т
Точка Т – тройная точка, т.е. условия одновременного существования трёх фаз; Точка С – критическая точка, т.е. отображающая условия возможности существования только одной фазы.