- •Роль физики пласта в современных технологиях углеводородоизвлечения
- •Связь физики пласта с науками
- •3. Роль в создании новых технологий.
- •4 Научные и практические задачи, решаемые физикой пласта.
- •5. Физическое свойство пласта.
- •6. Методы изучения физических свойств пласта
- •7 .Физико-технологическое свойство см. Вопрос №5.
- •12 Природные и технологические условия существования нефтегазового пласта.
- •15. Типы коллекторов нефти и газа.
- •37 Понятие проницаемости (характеристика и физический принцип измерения)
- •42 Относи.Тельные фазовые проницаемости пластов, совместное движение несмешивающихся флюидов в пористой среде и области их использования
- •54. Перечислите основные фильтрационные и емкостные свойства нефтегазовых пластов, дайте понятие анизотропии нефтегазового пласта
- •57 Понятие напряжений и деформаций в нефтегазовых пластах
- •58. Первичные и вторичные напряжения, их связь с условиями залегания пластов и технологическими факторами.
- •59. Понятие нормальных и касательных напряжений, тензор напряжений.
- •61. Виды напряженного состояния нефтегазовых платов, тензор напряжений.
- •63. Зависимость деформаций от напряжений, упругие и пластические деформации.
- •65. Обобщенный закон Гука и область его существования.
- •67 .Понятие истинных и эффективных напряжений в нефтегазовых пластах. Связь эффективных напряжений с внутрипластовым давлением.
- •1 . Волновые процессы в нефтегазовых пластах, их общая характеристика и роль в нефтепромысловом деле.
- •2. Деформации при колебательных и динамических нагрузках (специфика проявления и отличительные черты).
- •3.4 Частотная характеристика волн в нефтегазовых пластах, характерные длины волн.
- •5. Типы волн в нефтегазовых пластах
- •9. Явление поглощения упругих волн и коэффициенты, характеризующие поглощение.
- •10. Явления отражения волн и их преломления. Коэффициенты, характеризующие эти явления.
- •12 . Природные и техногенные тепловые процессы в нефтегазовых пластах
- •17. Тепловые свойства нефтегазового пласта
- •19. Теплопроводность и температуропроводность минералов и нефтегазовых пластов. Явление анизотропии теплопроводности
- •22 Типы залежей по состоянию углеводородных систем
- •23 Состав и классификация нефтей
- •Состав и классификация природных газов
- •Идеальные и природные газы
- •31. 32. Парциальное давление, закон Дальтона
- •33. Уравнение состояния идеальных газов, коэффициент сверхсжимаемости.
- •34. Уравнение Ван-дер-Вальса и его физический смысл.
- •35. Приведенные и критические параметры газов и их смесей.
- •36.Зависимость коэффициента сверхсжимаемости природного газа от приведенного давления и температуры
- •Плотность природного газа и стабильного углеводородного конденсата
- •Вязкость газа и газовых смесей
- •Закон Генри
- •Ткр.Эксп. Ткр.Расч.
- •Аномальные жидкости.
22 Типы залежей по состоянию углеводородных систем
Газовые
Газоконденсатные
газонефтяные, газовые нефти с нефтяной оторочкой
нефтяные с газовой шапкой, нефтяные месторождения
в которых газ находится в растворенном состоянии.
23 Состав и классификация нефтей
Нефть – жидкая смесь жидких углеводородов и неуглеводородных компонентов.
3 основных класса:
метановый Сn H2n+2
алкановый CnH2n
циклоалкановый CnH2n .
Меркоптаны - R – SH – аналогичные спиртам.
Асфальтены – близки к смолам. Представляют собой полициклические соединения, содержащие серу и бензин.
Нефти делятся на классы и подклассы.
По количествы серы – 3 класса.
Малосернистые, <0.5%
Сернистые, 0,5 – 2%
Высокосернистые, >2%
По содержанию смол:
Малосмолистые, <18%
Смолистые, 18 – 35%
Высокосмолистые, >35%
По содержанию парафина:
Малопарафинистые, <1,5%
Парафинистые, 1,5 – 5%
Высокопарафинистые, >6%
Есть нефти с содержанием парафина >35%.
Меркаптаны R-SН по строению аналогичны спиртам. И такие соединения, как этил-меркаптан и высшие гомологи при нормальных условиях находятся в жидком состоянии.
Метил-меркаптан СН3-SН – газообразное вещество с температурой кипения Ткип=6,7С.
При взаимодействии с щелочами и окислами тяжёлых металлов меркаптаны образуют такие соединения, как меркаптиды, которые вызывают сильную коррозию металла.
Смолисто-асфальтеновые вещества (САВ), достигающие по содержанию 40%, - это высокомолекулярные соединения, в состав которых входят кислород (О2), водород (Н2), сера (S) и азот (2). Большая часть САВ – нейтральные смолы, которые в чистом виде представляют собой жидкие или полужидкие вещества. Их цвет колеблется от тёмно-жёлтого до коричневого, а плотность составляет 1000-1070 кг/м3.
Тёмная окраска нефтей связана с присутствием нейтральных смол, которые адсорбируются глинистой фракцией на поверхности. В результате пласт приобретает пятнистый окрас. Они в свою очередь адсорбируют на себе тяжёлые углеводороды. Нейтральные смолы при определённых условиях могут превращаться в асфальтены. Этими условиями являются присутствие кислорода и высокие температуры.
Асфальтены по химическим свойствам близки к смолам и являются нейтральными веществами. Они представляют собой кислородсодержащие полициклические соединения, содержащие серу и азот. При растворении они набухают с увеличением объёма и в нефтях находятся в коллоидном состоянии, благодаря чему нефти становятся подобными коллоидным растворам.
Состав и классификация природных газов
Состав природных газов.
Природные газы – это смесь газообразных углеводородов и неуглеводородных компонентов.
N2, CO2, H2S, RSH, He, Ar, Kr, Xe.
Метан, этан, этилен (С2Н4) – газы при обычных условиях.
Пропан, н.бутан, изобутан – при нормальных условиях – парообразные, при повышении давления – жидкости.
Углеводороды, начиная с С5Н12, – входят в бензиновую фракцию газов.
Сухой газ – метан, этан, этилен
Жидкий газ – пропан, пропилен, изобутан, бутилен.
Бензин газовый – это изопентан, нормальный пентан, гексан и т.д.
Газы подразделяются на три группы:
1.добываемые из газовых месторождений – сухой газ.
2 добываемые вместе с нефтью – физические смеси, сохой газ,
3 жидкий газ, газовый бензин.
4 добываемые из газоконденсатных месторождений – смеси сухого газа и жидкого углеводородного конденсата. Конденсат состоит из большего числа углеводородов.
Закономерности изменения состава углеводородных смесей в зависимости от термобарических условий залегания
2 5. 27 Закономерности фазовых переходов сложнее, если вещество представляет собой многокомпонентную систему (рис.2.3).
Рис. 2.3. Диаграмма состояния многокомпонентного газа.
В отличие от чистого вещества для многокомпонентных систем изменение объема в двухфазной области сопровождается и изменением давления (рис. 2.3, а). Для полного испарения жидкости необходимо непрерывно понижать давление и, наоборот, для полной конденсации газа надо непрерывно повышать давление. Поэтому давление точки начала парообразования для многокомпонентной системы выше давления точки начала конденсации и при перестроении диаграммы фазовых состояний в координатах давление — температура кривые точек начала испарения и точек росы не совпадают. По сравнению с фазовой диаграммой чистого вещества диаграмма в этих координатах имеет вид петли (рис. 2.3,6). Кривая точек начала парообразования, являющаяся границей, разделяющей области жидкого и двухфазного состояний вещества, и кривая точек росы, отделяющая двухфазную область от области парообразования, соединяются в критической точке С. В данном случае критическая точка не является точкой максимального давления и температуры, при которых одновременно могут существовать две фазы, но, как и в случае чистого вещества в критической точке плотность и состав фаз одинаковы.
При движении нефти и газа в пласте, стволе скважины, системах сбора и подготовки меняются давление и температура, что обусловливает изменение фазового состояния углеводородов — переход из жидкого в газообразное состояние и наоборот. Так как нефть и газ состоят из большого числа разнообразных по своим свойствам компонентов, то при определенных условиях часть этих компонентов может находиться в жидкой фазе, а другая — в паровой (газовой) фазе
26 . 28 29 30
Состав природных газовых смесей и параметры, характеризующие состав смеси
Газ, добываемый вместе с нефтью, называется попутным или нефтяным. Газ, добываемый из чисто газовых месторождений, называется природным. Газы, добываемые из чисто газовых, газоконденсатных и нефтяных месторождений, по качественному составу близки между собой. Они включают, главным образом, углеводороды метанового ряда (алканы) и примеси неуглеводородных компонентов: азот, углекислый газ, сероводород, инертные газы (гелий, аргон, криптон).
Для характеристики газовых смесей используют те же показатели, что и для индивидуальных газов: молекулярную массу, плотность, относительную плотность.
Газы, добываемые из чисто газовых месторождений, состоят почти из одного метана, в них отсутствуют тяжелые фракции, способные перейти в жидкое состояние при нормальных условиях, и поэтому их называют сухими.
Газы из газоконденсатных месторождений содержат и более тяжелые компоненты, которые при нормальном давлении могут представлять собой жидкость, называемую газовым конденсатом.
Газы нефтяных месторождений содержат значительно меньше метана и большую долю пропан-бутановой фракции, которая при нормальной температуре и давлении выше 0,9 МПа находится в жидком состоянии и используется в качестве сжиженного газа. Жидкий газ при снижении давления испаряется, переходит в газообразное состояние, что делает удобным его транспортирование и использование.
Среди неуглеводородных компонентов природных газов особое место занимает углекислый газ и сероводород, являющиеся высокотоксичными и корродирующими веществами