Методика расчета физических свойств пластовых вод

При расчете последовательно находим.

1. Массовую концентрацию растворенных в пластовой воде солей. Концентрация определяется количеством солей, находящихся в 1 л. воды (С’), выраженном в граммах. Часто массовое содержание соли в воде выражают в %, характеризующих число граммов соли в 100 г раствора (С).

Содержание солей в пластовых водах нефтяных месторождений изменяется от С=0, 001-0, 1% (пресные воды) до С=30-35% (рассолы в состоянии полного насыщения). Взаимосвязь между содержанием солей, выраженных в массовых долях, и концентрацией, имеет вид:

(49)

2. Газонасыщенность пластовой воды. Растворимость природного газа в воде невелика и меняется от 0 до 4, 5 м³/м³ при пластовых условиях. Для ориентировочной оценки газонасыщенности при неизвестном газовом факторе пластовой воды можно принять приближенное значение коэффициента растворимости газа в воде

С увеличением концентрации солей растворимость газа уменьшается. Относительная газонасыщенность пластовой воды определяется по формулам:

(50)

где Г_св - газонасыщенность соленой воды; Г_пв - газонасыщенность пресной воды; С - массовое содержание растворенных солей; α _Т- температурный коэффициент

(51)

3. Объемный коэффициент пластовой воды при Р < Рнас и Т < Тпл

(52)

где

- изменение объемного коэффициента при изменении температуры от стандартной Тст = 293°К до Т < Тпл при атмосферном давлении;

- изменение объемного коэффициента, вызванное растворимостью газа в воде с учетом растворенных в ней солей при заданных Р и Т;

- изменение объемного коэффициента за счет сжимаемости воды при изменении давления от стандартного Рст = 0, 1 МПа до Р < Рнас при заданной Т < Тпл.

Составляющие объемного коэффициента пластовой воды при Р < Рнас и Т < Тпл рассчитываются по следующим зависимостям:

(53)

где

(54)

- объемный коэффициент теплового расширения воды при Тст = 293 °К.

Второе слагаемое в (52) равно

здесь - объемный коэффициент пресной воды, насыщенной газом;

- объемный коэффициент пресной воды без газа.

Вместо последней формулы можно использовать также следующую зависимость:

(55)

которая позволяет иногда упростить расчет.

Третье слагаемое в (52) равно

(56)

где

- коэффициент сжимаемости пресной воды при заданной Т, 1/МПа.

(57)

- коэффициент сжимаемости пресной воды при Тст= 293°К;

Р - давление, МПа.

4. Объемный коэффициент пластовой воды при Р > Рнас и Т = Тпл равен

(58)

где

- объемный коэффициент пластовой воды при Р=Рнас и Т=Тпл;

- коэффициент сжимаемости газонасыщенной воды.

(59)

Г_в - газонасыщенность пластовой воды (м³/м³), которая определяется следующим образом:

при отсутствии солей

(60)

при наличии солей

(61)

5. Плотность пластовой воды, пренебрегая массой растворенного газа, можно определить:

(62)

где - плотность воды при стандартных условиях (кг/м³), определяемая в зависимости от содержания растворенных солей С(%):

(63)

(64)

(65)

6. Вязкость пластовой воды. Вязкость воды мало зависит от давления и рассчитывается по следующей формуле

(66)

7. Поверхностное натяжение пластовой воды на границе с газом ориентировочно можно определить по формуле

(67)

Пример расчета свойств пластовой воды

Задача 5

Определить физические свойства пластовой воды при следующих исходных данных: пластовое давление Рпл = 17, 5 МПа; пластовая температура Тпл = 313 °К; давление насыщения пластовой нефти газом, принимаемое равным давлению насыщения пластовой воды газом, Рнас = 9, 2 МПа; концентрация растворенных солей С’ = 150 г / л.

Решение

Последовательно рассчитываем.

1. Содержание растворенных солей в воде по формуле (49)

2. Относительную газонасыщенность пластовой воды по (50), предварительно

определив температурный коэффициент

3. Объемный коэффициент пластовой воды при Рнас и Тпл, последовательно рассчитав факторы, его определяющие и составляющие уравнение (52):

а). Объемный коэффициент теплового расширения воды при Тпл по (54) и соответственно по (53) и по (55)

б). Коэффициент сжимаемости пресной воды при Тпл по (57) и соответственно по (56)

в). Объемный коэффициент пластовой воды при Рнас и Тпл окончательно будет

4. Объемный коэффициент пластовой воды при Рпл и Тпл по (58), предварительно определив газонасыщенность пластовой воды по (60) и по (59) при Тпл

5. Плотность пластовой воды при Рпл и Тпл по (62), предварительно определив плотность при стандартных условиях на основании условий (62)-(66)

6. Вязкость пластовой воды μ _в по (67)

1.5.3. Контрольные вопросы по практическому занятию

1. Какие основные параметры пластовых вод используются в задачах технологии добычи нефти?

2. Как рассчитывается коэффициент сжимаемости пластовой воды?

3. Как определить плотность пластовой воды при заданных значениях давления и температуры?

4. Решить задачу (по вариантам):

Определить физические свойства пластовой воды при следующих исходных данных: пластовое давление Рпл МПа; пластовая температура Тпл °К; давление насыщения пластовой нефти газом, принимаемое равным давлению насыщения пластовой воды газом, Рнас МПа; концентрация растворенных солей С’ г / л. используя следующие значения

Варианты
Данные
Рпл МПа	18, 5	19.0	17.5	18.3	17.9	18.6	17.8	19.1	19.2	18.5
Тпл °К.
Рнас МПа	8, 5	9.0	7.5	8.3	7.9	8.6	7.8	9.1	9.2	8.5
С’ г / л.

Предыдущая 1 2 3 4 567 Следующая