- •1 Классификация природных газов
- •2 Физико-химические свойства углеводородных газов
- •2.1 Состав газовой смеси
- •2.2 Критические и приведённые параметры газа
- •2.3 Коэффициент сверхсжимаемости
- •2.4 Плотность газа
- •2.5 Вязкость газа
- •2.6 Влагосодержание газа
- •3 Определение забойного давления
- •4 Уравнение притока газа к забою скважины
- •5 Исследование газовых скважин
- •5.1 Газогидродинамические исследование газовых скважин на стационарных режимах фильтрации
- •5.2 Газогидродинамические исследование газовых скважин на нестационарных режимах фильтрации
- •6 Обработка результатов гидродинамических исследований
- •7 Режимы разработки газовых и газоконденсатных месторождений
- •7.1 Материальный баланс газовой залежи
- •7.2 Методы определения запасов газа
- •8 Разработка месторождений природного газа
- •9 Технологические режимы эксплуатации скважин при разработке месторождений газа
- •9.1 Режим постоянной депрессии
- •9.2 Режим постоянного градиента давления на стенке скважины
- •9.3 Режим постоянного забойного давления
- •9.4 Режим постоянного устьевого давления
- •9.5 Режим постоянного дебита скважин
- •9.6 Режим постоянной скорости движения газа по НКТ
- •11 Разработка газоконденсатных месторождений
Created by SuhOFFF
Часто для характеристики природного газа применяется относительная его плот- ность по воздуху3:
ρ = |
ρ(p,T) |
(2.19) |
|
ρвозд (p,T) |
|||
|
|
Если состав газа неизвестен, но известна его относительная плотность, псевдокри- тические параметры смеси могут быть определены по следующим формулам:
pпкр |
= 4,892 - 0,4048ρ |
(2.20) |
Tпкр |
= 94,717 +170,8ρ |
(2.21) |
2.5 Вязкость газа
Вязкость (внутреннее трение) – свойство текучих тел оказывать сопротивление пе- ремещению одной их части относительно другой.
Величина силы внутреннего трения между двумя движущимися слоями пропор- циональна площади соприкосновения этих слоёв и изменению скорости движения в на- правлении, перпендикулярном плоскости соприкосновения слоёв. Коэффициент пропор-
циональности между силой внутреннего трения и произведением площади на изменение скорости движения называется коэффициентом динамической вязкости. Размерность ко-
эффициента динамической вязкости |
éF× τù |
= [p× τ], напр. мПа ×с . |
|||
ê |
|
|
ú |
||
l |
2 |
||||
|
ë |
û |
|
Динамический коэффициент вязкости, отнесённый к плотности вещества при тех же условиях, называется кинематическим коэффициентом вязкости. Размерность коэффи-
циента |
é |
l |
2 |
ù |
, напр. |
м |
2 |
. |
|
ê |
|
ú |
|
||||||
τ |
с |
||||||||
|
ë |
û |
|
|
Вязкость природного газа в пластовых условиях определяется по формуле:
μ = μатμ* |
(2.22) |
Здесь μат - коэффициент вязкости данного газа при атмосферном давлении и за-
данной температуре:
3 Плотность воздуха в стандартных условиях ρвозд |
= 1,204 |
кг |
|||
3 |
|||||
|
ст |
|
|
м |
|
Плотность воздуха в нормальных условиях ρвозд = 1,293 |
кг |
|
|||
3 |
|||||
|
н |
|
м |
|
|
03.11.2010 |
- 11 - |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Created by SuhOFFF |
|
|
N |
|
|
|
|
|
|
= |
åμi |
|
Mi |
xi |
||
μат |
i=1 |
|
(2.23) |
||||
N |
|
||||||
|
å |
Mi |
xi |
||||
|
|
i=1 |
|
|
|
|
|
Здесь μi - коэффициент динамической вязкости i-го компонента при заданной тем-
пературе и атмосферном давлении; μ* - приведённая вязкость.
Значения μi определяются графически (рис. 5) в зависимости от T; приведённая вязкость μ* определяется аналогично (рис. 6) в зависимости от pпр и Tпр .
Рис. 5. Зависимость коэффициента динамической вязкости от температуры при атмосферном давлении
03.11.2010 |
- 12 - |
Created by SuhOFFF
Рис. 6. Зависимость приведённой вязкости от приведённых давления и температуры
2.6 Влагосодержание газа
Влагосодержание – количество паров воды, растворенных в единице объёма при- родного газа при заданных условиях.
Влагоёмкость – максимально возможное количество паров воды, растворенных в единице объёма природного газа при заданных условиях.
Относительное влагосодержание – отношение количества паров воды, растворен- ных в единице объёма природного газа при заданных условиях, к максимально возможно- му количеству паров воды, растворенных в единице объёма природного газа при тех же условиях.
03.11.2010 |
- 13 - |
Created by SuhOFFF
Влагосодержание газа зависит от состава газа, давления, температуры и физико- химических свойств конденсированной воды, с которой газ находится в термодинамиче-
ском равновесии, оно определяется по формуле: |
|
|
|
W = W0,6ck cρ |
(2.24) |
Здесь W0,6 |
- влагосодержание газа с относительной плотностью |
ρ = 0,6 парами |
пресной воды; ck |
- поправка на солёность воды; cρ - поправка на отклонение плотности |
|
данного газа от величины ρ = 0,6 . |
|
|
Влагосодержание W0,6 и поправки на солёность ck и плотность cρ |
могут быть оп- |
ределена аналитически и графически (рис. 7, 8): W0,6 зависит от давления и температуры;
ck – от коэффициента солёности воды k, cρ – зависит от относительной плотности или от
молекулярной массы смеси.
Рис. 7. Зависимость влагосодержания газа с относительной плотностью 0.6 от давления и температуры;
03.11.2010 |
- 14 - |
Created by SuhOFFF
Рис. 8. Зависимость поправки на плотность от приведённой плотности (слева); зависимость поправки на солёность от содержания солей (справа)
03.11.2010 |
- 15 - |
Created by SuhOFFF
Задание для самостоятельной работы
Определить плотность, вязкость и влагосодержание природного газа известного состава при заданных пластовых условиях.
Методика выполнения работы
1. Определение плотности газа в пластовых условиях:
N
1.1. По формуле Mсм = åMxi i определяется молярная масса природного газа;
i=1
1.2. По формуле ρст = Mсм определяется плотность природного газа в стандартных
Vмол
ст
условиях;
N
1.3. По формуле pпкр = åpкрxi определяется псевдокритическое давление природ-
i=1 i
ного газа;
N
1.4. По формуле Tпкр = åTкрxi определяется псевдокритическая температура при-
i=1 i
родного газа; |
|
|
|
|
|
1.5. По формуле p |
= |
pпл |
|
определяется приведённое давление природного газа; |
|
|
|
||||
пр |
|
pпкр |
|
|
|
|
|
|
|
||
1.6. По формуле T |
= |
Tпл |
|
определяется приведённая температура природного га- |
|
|
|
||||
пр |
|
|
Tпкр |
|
|
|
|
|
|
|
|
за; |
|
|
|
|
|
1.7.По графику определяется значение коэффициента сверхсжимаемости zгр ;
1.8.По формуле zан = (0,4lg(Tпр ) + 0,73)pпр + 0,1pпр определяется значение коэффи-
циента сверхсжимаемости;
1.9. По формуле ρпл = ρст |
pплTст |
определяется плотность газа в пластовых услови- |
|
z p |
T |
||
|
гр |
ст пл |
|
ях.
2. Определение вязкости газа в пластовых условиях:
2.1. По графику определяются вязкости индивидуальных компонентов природного газа при заданной температуре и атмосферном давлении μi ;
03.11.2010 |
- 16 - |
|
|
|
|
|
|
Created by SuhOFFF |
|
N |
|
|
|
|
|
2.2. По формуле μат = |
åμi |
|
Mi |
xi |
||
i=1 |
|
|
|
|
определяется вязкость природного газа при за- |
|
N |
|
|
|
|
||
|
å |
Mi |
xi |
i=1
данной температуре и атмосферном давлении;
2.3.По графику определяется приведённая вязкость μ*;
2.4.По формуле μпл = μатμ* определяется вязкость газа в пластовых условиях. 3. Определение влагосодержания газа в пластовых условиях:
3.1. По формуле ρ = |
ρст |
определяется относительная плотность природного газа; |
|
ρ |
|||
|
|
||
|
возд |
|
|
|
ст |
|
3.2.По графику определяется влагосодержание природного газа с относительной плотностью ρ = 0,6 при заданных пластовых условиях W0,6 ;
3.3.По графику определяется поправка на плотность cρ ;
3.4.По графику определяется поправка на солёность ck ;
3.5.По формуле W = W0,6cρck определяется влагосодержание природного газа в пластовых условиях.
03.11.2010 |
- 17 - |
Created by SuhOFFF
Исходные данные для выполнения самостоятельной работы
03.11.2010 |
- 18 - |
Created by SuhOFFF
Пример выполненной работы
03.11.2010 |
- 19 - |
Created by SuhOFFF
03.11.2010 |
- 20 - |
Created by SuhOFFF
03.11.2010 |
- 21 - |
Created by SuhOFFF
03.11.2010 |
- 22 - |
Created by SuhOFFF
03.11.2010 |
- 23 - |