- •Физика нефтяного и газового пласта
- •1. Природные коллекторы нефти и газа и их физические свойства
- •1.1. Газонефтяное месторождение
- •1.2. Виды неоднородности строения нефтяных залежей
- •1.3. Геометрические параметры горных пород-коллекторов
- •1.4. Фильтрационно-ёмкостные параметры коллекторов.
- •Параметры трещинной среды.
- •1.5. Насыщенность коллекторов
- •1.6 Проницаемость
- •1.7. Зависимость проницаемости от насыщенности коллекторов
- •1.8. Методы определения относительной проницаемости
- •2. Состав и физико-химические свойства нефти
- •2.1. Состав нефти
- •2.2. Классификация нефтей
- •2.3. Физико–химические свойства нефти
- •2.3.1. Плотность нефти
- •2.3.2. Вязкость нефти
- •2.3.3. Сжимаемость нефти
- •2.4. Различие свойств нефти в пределах нефтеносной залежи
- •Классификация природных газов
- •3.2. Основные параметры
- •2.2.1.Газовые законы
- •3.2.2. Параметры газовых смесей
- •3.2.3. Критические и приведённые термодинамические параметры
- •3.3. Уравнения состояния
- •3.3.1. Уравнения состояния природных газов
- •3.3.2. Обобщённое уравнение состояния
- •3.4. Физико-химические и теплофизические свойства природных газов
- •3.4.1. Вязкость
- •3.4.2. Качественная зависимость вязкости газов и жидкостей от температуры.
- •3.4.3. Теплоёмкость
- •3.4.4. Дросселирование газа. Коэффициент Джоуля-Томсона
- •3.4.5. Влажность природных газов
- •4. Фазовые состояния углеводородных систем
- •4.1. Схема фазовых превращений однокомпонентных систем
- •4.2. Фазовые состояния углеводородных смесей
- •4.3. Фазовые переходы в нефти, воде и газе
- •5 Пластовые воды
- •5.1. Физическое состояние воды в горных породах
- •1) Природы воздействующих на воду сил;
- •5.2 Физические свойства пластовых вод
- •5.3 Минерализация пластовой воды
- •5.4 Состояние остаточной (связанной) воды в нефтяных и газовых коллекторах
- •6. Поверхностно–молекулярные свойства системы пласт–вода–нефть–газ
- •6.1. Роль поверхностных явлений в фильтрации
- •6.2. Поверхностное натяжение
- •6.3. Смачивание и краевой угол
- •6.4. Работа адгезии и когезии, теплота смачивания
- •6.5. Кинетический гистерезис смачивания
- •7. Физические основы вытеснения нефти водой и газом из пористых сред
- •7.1. Силы, противодействующие вытеснению нефти из пласта
- •7.2. Схема вытеснения из пласта нефти водой и газом
- •7.3. Использование теории капиллярных явлений для установления зависимости нефтеотдачи от различных факторов
- •2.3.3. Сжимаемость нефти
2.2. Классификация нефтей
В зависимости от содержания легких, тяжелых и твердых углеводородов, а также различных примесей нефти делятся на классы и подклассы.
Согласно ГОСТ , по процентному содержанию парафина нефти в России подразделяются на три группы:
Нефти |
Малопарафи- Нистые |
Парафинистые |
Высокопарафинистые |
Содержание парафинов, % |
< 1,5 |
1,5-6 |
>6 |
Температура застывания, °С |
16 |
15-20 |
20 |
В промысловой практике нефть считается парафинистой при содержании в ней более 2% парафина.
По количеству серы нефти делятся на два класса:
малосернистые содержание серы не более 0,5%;
сернистые содержание серы более 0,5%.
По содержанию смол нефти подразделяются на подклассы:
малосмолистые содержание смол ниже 18%;
смолистые содержание смол 18 35%;
высокосмолистые содержание смол 35%.
Цифры соответствуют количеству смолистых веществ, определенных сернокислотным способом в мазуте.
Были сделаны попытки создать единую классификацию нефтей по химическому составу, по содержанию в бензиновых фракциях отдельных групп углеводородов и др. Удовлетворительного результата они не дали из-за большого многообразия состава нефтей. Однако некоторые общие закономерности в составе нефтей имеются.
На XI Нефтяном конгрессе (Лондон, 1983 г.) была рекомендована единая классификация нефтей по плотности, кг/м3.
Тяжелая Средняя Легкая
920-1000 870-920 870
Иногда в практических расчетах используют безразмерную относительную плотность нефти - отношение плотности нефти при нормальных условиях к плотности воды при 4 °С.
2.3. Физико–химические свойства нефти
Физико–химические свойства нефтей в пластовых условиях значительно отличаются от свойств дегазированных нефтей. Отличия обусловлены влиянием высоких пластовых давлений, температур и содержанием растворенного газа, количество которого может достигать до 400 м3 на 1 м3 нефти.
При проектировании систем разработки нефтяных месторождений, подсчете запасов нефти и попутного газа, подборе технологий и техники извлечения нефти из пласта, а также выборе и обосновании оборудования для сбора нефти на промыслах определен перечень основных свойств нефтей пластовых и дегазированных, которые обычно изучаются по глубинным пробам, отбираемым с забоя скважины.
В зависимости от состава нефти обладают различными физическими свойствами.
2.3.1. Плотность нефти
Плотность нефти является показателем качества, поэтому в ГОСТах она является нормируемым показателем и определяется при нормальных условиях (t=20 °С, p = 0,102 МПа).
Плотность - это физическая характеристика, равная отношению массы тела М к его объему V, размерность плотности [p] =[M]/[V] [кг/м3]
Плотность при стандартной температуре 200С и нормальном атмосферном давлении колеблется от 700 до 1000 кг/м3.
С повышением температуры плотность уменьшается за счет объемного расширения. Для приведения плотности к стандартным условиям (200С) необходимо вводить температурную поправку при помощи формулы:
(2.1)
где – искомая плотность при 200С; – плотность при температуре измерения t; - коэффициент объемного расширения нефти, величина которого берется из специальных таблиц. Она колеблется в зависимости от качества нефтей от 0,0008 до 0,0006 кг/(град .м3).