5_PROPS fluid properties
.pdf
Уравнение состояния нефти
Уравнение состояния для нефти записывается для однофазного флюида, свойства которого зависят только от давления.
Компонентный состав черной нефти определяется постоянным, свойства - плотность и вязкость могут определяются по простым зависимостям. В модели черной нефти принимается, что движение флюидов в пласте изотермическое. В этом случае PVT данные для нефти могут быть представлены в таблицах свойств как функции только давления.
На практике, модель черной нефти часто применяется при давлении ниже точки насыщения. «Живой» нефтью называется нефть, при давлении ниже точки насыщения. В этом случае в пласте присутствуют одновременно жидкость и газ. При задании свойств для «мертвой» нефти, совойства флюидов не определяются при давлении ниже точки насыщения. Если фазовая траектория флюида при изменении давления проходит слева от критической точки (см. Рис. 2), давлении ниже точки насыщения (пласт содержит газовую шапку), точка насыщения находится на газо-нефтяном контакте. Давление выше ГНК, в газовой фазе, должно быть ниже точки насыщения. «Живая» и «мертвая» нефть содержат растворенные в нефти газовые составляющие.
РАСТВОРЕННЫЙ ГАЗ ПРИСУТСТВУЕТ В ПЛАСТЕ ВСЕГДА!
Параметр Rs предназначен для описании влияния составляющих растворенного газа на свойства нефти. Для «мертвой» нефти Rs фиксирован; для «живой» нефти Rs может изменятся.
Если пласт содержит только «мертвую» нефть с одним значением GOR и точкой насыщения, значение Rs должно быть задано в точке насыщения с использованием RSCONST. Если в пласте находятся несколько областей с различными PVT свойствами нефти, различными GOR и точкой насыщения, используют ключевое слово PVTNUM. Это слово задает несколько регионов с различными свойствами нефти. Ключевое слово RSCONSTT должно быть использовано для определения точки насыщения в каждой области PVT.
Модель черной нефти может быть использована для моделирования «живой» нефти при некоторых условиях:
•Нефтяная составляющая не изменяется, когда газ выделяется. Это значит, что распределение углеводородных молекул по весу одинаково для нефти и газа.
Для внутреннего использования РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина в некоммерческих и образовательных целях
Стр 165
Поскольку это невозможно, следует довольствоваться тем, что при испарении газа из раствора, свойства нефти изменяются слабо.
•Количество газа, испаряющегося из раствора, составляет небольшую долю от общего объема углеводородов. Так как выделяющийся газ изменяет состав остающейся нефти, это следует из предыдущего условия.
•Выделение газа не подводит смесь слишком близко к критической точке. Такая нефть часто называется серой нефтью, но в терминологии ECLIPSE именуется «живой» нефтью. Изменения их содержания составляющих компонент не могут быть смоделированы напрямую, с использованием модели черной нефти. Вместо этого, используется отношение Rs газо-нефтяной смеси для имитации эффекта изменения составляющих, когда газ покидает раствор или растворяется.
В моделях «живой» нефти начальный Rs определяется на ГНК и может быть функцией глубины при использовании RSVD или PBVD.
Моделирование газа с использованием модели черной нефти происходит аналогично. Сухой газ соответствует «мертвой» нефти в терминологии ECLIPSE. Сухой газ может содержать компоненты нефтяных паров, описываемых соотношением нефть-газ Rv.
Для внутреннего использования РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина в некоммерческих и образовательных целях
Стр 166
Станица для заметок
Для внутреннего использования РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина в некоммерческих и образовательных целях
Стр 167
Ввод данных PVT для ’мертвой’ нефти с помощью PVDO
Bo
Rs
µo
PVDO --Недонасыщенная нефть
--Давление |
Bo |
µo |
2500 |
1.260 |
0.50 |
3000 |
1.257 |
0.55 |
3500 |
1.254 |
0.60 |
4000 |
1.251 |
0.65 |
4500 |
1.248 |
0.70 |
/ |
|
|
RSCONST |
|
|
--GOR |
Pb |
|
0.656 |
2500 |
/ |
P
Pb
Рис. 5. Ввод PVT данных для «мертвой» нефти, используя PVDO
•Ключевое слово PVDO используется для определения свойств нефти выше точки насыщения (недонасыщенная нефть)
•Это таблицы зависимости объемного коэффициента и вязкости от давления
•Таблицы PVDO назначаются определенным ячейкам или группам ячеек.
•Моделирование прерывается, если давление в любой ячейке опускается ниже точки насыщения.
Для внутреннего использования РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина в некоммерческих и образовательных целях
Стр 168
Ввод данных PVT для ’мертвой’ нефти с использованием PVDO
Формат ключевого слова включает давление, объемный коэффициент нефти и вязкость, располагаемые слева направо. По умолчанию введенные таблицы линейно интерполируются и эстраполируются. Таблица заканчивается одиночным прямым слэшем.
Значение давления должно монотонно увеличиваться вниз по таблице. Объемный коэффициент нефти должен монотонно убывать, с увеличением давления. Т.к. пластовое давление не может опускаться ниже точки насыщения, не имеет смысла включать данные при давлении ниже Pb. Минимальным давлением в таблице должно быть давление в точке насыщения. Если давление в какойнибудь ячейке достигает точки насыщения, моделирование прерывается.
Нефть содержит фиксированное количество растворенного газа. Это определяется с использованием RSCONST. Если представлено более одной нефти, RSCONSTT используется для задания давлений насыщения при каждом значениии RS. Обратите внимание, что единицы измерения FIELD в RSCONST и RSCONSTT
Mscf/stb, где М обозначает 1000.
Для внутреннего использования РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина в некоммерческих и образовательных целях
Стр 169
Ввод данных PVT для ‘мертвой’ нефти с помощью PVCDO
|
PVCDO |
|
|
|
|
DP |
--Недонасыщенная нефть |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
DBo --P |
Bo |
Co |
µo |
Coµ |
|
2500 |
1.260 |
6E-6 |
0.5 |
1E-6 |
/
Rs
Dµo
DP
RSCONST |
|
--GOR |
Pb |
0.656 |
2500 / |
PMAX |
|
4500 / |
|
P
Pb
Рис. 6. Ввод PVT данных для «мертвой» нефти, используя PVCDO
•Ключевое слово PVСDO используется для определения свойств нефти выше точки насыщения (недонасыщенная нефть)
•Вместо определения зависимостей Bo и µo от давления, можно рассчитать их. Для этого используются давление, и параметры - сжимаемость, вязкость и «сжимаемость вязкости» определенные при начальном давлении
•Максимальное давление определяется с использованием PMAX
•Несколько таблиц PVCDO могут быть после ключевого слова PVCDO если в пласте находится несколько «мертвых» нефтей.
•Таблицы PVCDO привязываются к определенным ячейкам или группам ячеек.
•Моделирование прерывается, если давление в какой-либо ячейке сетки опускается ниже точки насыщения.
Для внутреннего использования РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина в некоммерческих и образовательных целях
Стр 170
Ввод данных PVT для ‘мертвой’ нефти с помощью PVCDO
Формат ключевого слова включает давление, объемный коэффициент нефти, вязкость и сжимаемость вязкости, располагаемые слева направо. Таблица заканчивается одиночным прямым слэшем. Сжимаемость определяется как:
|
|
|
|
Co = − |
1 |
dVo |
|
Co = − |
1 |
dBo |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
Vo |
dP |
|
|
Bo |
dP |
|||
«Сжимаемость» вязкости: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Coµ = |
1 |
dµo |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
µo |
dP |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Вместо задания зависимостей Bo и µo от давления, задаются значения Bo и µo в точке насыщения. Eclipse рассичтывает зависимость объемного коэффициента и вязкости от давления по формулам, которые приведены в описании ключевого слова PVCDO. ECLIPSE будет экстраполировать любое давление, выше точки насыщения. Для предотвращения этого должно быть введено ключевое слово PMAX. Если давление в какой-нибудь ячейке падает до точки насыщения, моделирование прерывается.
Нефть содержит фиксированное количество растворенного. Это определяется с использованием RSCONST. Если представлено более одной нефти, RSCONSTT используется для задания точек насыщения GOR для каждой нефти. Обратите внимание, что единицы измерения FIELD в RSCONST и RSCONSTT Mscf/stb, где М обозначает 1000.
Для внутреннего использования РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина в некоммерческих и образовательных целях
Стр 171
Ввод данных PVT для ‘живой’ нефти с помощью PVTO |
|
|||
|
PVTO |
|
|
µo |
|
--Rs |
Pb |
Bo |
|
|
0.13700 1214.70 |
1.17200 |
1.97000 / |
|
|
0.19500 1414.70 |
1.20000 |
1.55600 / |
|
|
0.24100 1614.70 |
1.22100 |
1.39700 / |
|
|
0.28800 1814.70 |
1.24200 |
1.28000 / |
|
|
0.37500 2214.70 |
1.27800 |
1.09500 / |
|
|
0.46500 2614.70 |
1.32000 |
0.96700 / |
|
|
0.55800 3014.70 |
1.36000 |
0.84800 / |
|
|
0.66100 3414.70 |
1.40200 |
0.76200 / |
|
|
0.77000 3814.70 |
1.44700 |
0.69100 |
|
Bo |
|
4214.70 |
1.44050 |
0.69400 |
/ |
4614.70 |
1.43400 |
0.69700 / |
|
|
|
|
|
|
µo |
|
|
|
|
Pb at |
Pb at |
|
|
|
Rs=0.241 |
Rs=0.77 |
|
|
|
Рис. 7. Ввод PVT данных для «живой нефти» при помощи PVTO |
|
|||
•Ключевое слово PVTO используется для задания свойств нефти выше (недонасыщенная нефть) и ниже (насыщенная нефть) точки насыщения
•Это таблицы зависимости давления насыщения, объемного коэффициента и вязкости от газонасыщенности
•Для недонасыщенной нефти также должны быть определены объемный коэффициент и вязкость
•Несколько таблиц PVTO могут быть после ключевого слова PVTO если в пласте находится несколько нефтей.
•Таблицы PVTO привязываются к определенным ячейкам или группам ячеек.
Для внутреннего использования РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина в некоммерческих и образовательных целях
Стр 172
Ввод данных PVT для ‘живой’ нефти с помощью PVTO
Ключевое слово PVTO предназначено для задания свойств нефти при давлении ниже насыщения выше насыщения. Параметры включают коэффициент газонасыщенности RS, соответствующее ему давления насыщения, объемный коэффициент и вязкость, в порядке слева направо. Некоторые записи (возможно все) содержат дополнительные данные, определяющие свойства недонасыщенной нефти при заданном значении коэффициента RS. Эти дополнительные записи аналогичны слову PVDO поскольку их предназначение описывать свойства нефти при давлении выше точки насыщения. Эти добавочные данные должны быть заданы для наибольшего RS в каждой таблице. По умолчанию, введенные данные интерполируются ECLIPSE. Таблица заканчивается одиночным прямым слэшем Пластовое давление может падать ниже точки насыщения. Предположим
давление в водо-нефтегазовом пласте на ГНК составляет 3814.7psi, наибольшее давление точки насыщения в таблицах PVTO будет занимать предыдущую строку. Требуется знать PVT данные нефти. При падении давления на ГНК, ниже давления насыщения, газ высвобождается. Rs нефти снижается. Если в пласте поддерживается постоянное давление, в ячейке, содержащей свободный газ, будет происходить ре-поглощение высвободившегося газа. Если к тому моменту газ мигрирует выше и для ре-поглощения ничего не останется, ECLIPSE интерполирует кривую недонасыщения Rs при 0.465 между другими кривыми недонасыщения при Rs=0.241 и 0.77.
сохраняет таблицы PVT внутри как 1/B и 1/(Bµ); эти значения интерполируются. При высоком давлении, Bµ достаточно мало, настолько мало, что погрешности обратного значения могут вызывать большой разброс значений объемного коэффициента. Если представлено недостаточное количество данных PVT, ECLIPSE может экстраполировать данные таблицы PVT как неточные или нефизические значения.
Для внутреннего использования РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина в некоммерческих и образовательных целях
Стр 173
Ввод данных PVT для ‘живой’ нефти с помощью PVCO
PMAX 6000 /
Pb @ Rs=0.375 |
Pb @ R s=0.375 |
|
Bo |
|
µo |
|
|
|
|
|
|
|
|
PVCO |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
--Pb |
|
|
|
|
|
|
Rs |
Bo |
Vo |
Co |
Co |
µ |
|||||||||||
|
|
1214.70 |
0.13700 |
1.17200 |
1.97000 |
1E-5 |
0 |
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
1414.70 |
0.19500 |
1.20000 |
1.55600 |
1* |
0 |
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
1614.70 |
0.24100 |
1.22100 |
1.39700 |
1* |
0 |
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
1814.70 |
0.28800 |
1.24200 |
1.28000 |
1* |
0 |
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
2214.70 |
0.37500 |
1.27800 |
1.09500 |
1* |
0 |
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
2614.70 |
0.46500 |
1.32000 |
0.96700 |
1* |
0 |
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
3014.70 |
0.55800 |
1.36000 |
0.84800 |
1* |
0 |
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
3414.70 |
0.66100 |
1.40200 |
0.76200 |
1* |
0 |
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
3814.70 |
0.77000 |
1.44700 |
0.69100 |
1* |
0 |
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 8. Ввод PVT данных для «живой» нефти при помощи PVCO
•Ключевое PVCO используется для определения свойств нефти выше (недонасыщенная) и ниже (насыщенная) точки насыщения
•Применяется для более простого введения таблиц, определяющих свойства живой нефти
•Несколько таблиц PVCO могут быть после ключевого слова PVCO если в пласте находится несколько нефтей.
•Таблицы PVCO привязываются к определенным ячейкам или группам ячеек.
Для внутреннего использования РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина в некоммерческих и образовательных целях
Стр 174