Состав и свойство пластовых флюидов
Дипломная работа - Геодезия и Геология
Другие дипломы по предмету Геодезия и Геология
В»ьзовался практически только искусственный газ, полученный из твердых топлив. А что же природный газ?
Дело в том, что всерьез стали искать и разрабатывать месторождения природного газа в 20-х годах 20 века. И лишь в 30-х годах техника бурения на большие глубины (до 3000 метров и более) позволила обеспечить надежную сырьевую базу газовой промышленности.
Развитию новой отрасли помешала вторая мировая война. Тем не менее уже в 1944 году начались изыскательские работы по прокладке первого промышленного газопровода Саратов-Москва. Это был первенец, за которым в 50-х годах последовали Дашава-Киев, Шебелинка-Москва. В следующие десятилетия весь СССР пересекали мощные трассы, по которым в настоящее время передаются огромные количества природного газа. Именно поэтому газ становится постепенно энергоносителем номер один для коммунально-бытовых нужд и промышленных энергетических установок. Доля природного газа превысила 60-процентный рубеж в энергетике производства цемента, стекла, керамики, других строительных материалов, приближается к 50% в металлургии и машиностроении. Применение природного газа в стационарных энергетических установках позволяет с учетом снижения расхода на собственные нужды электростанций увеличить их КПД на 6-7%, повысить производительность на 30% и более.
2.1 Расчет физических свойств водонефтяных смесей
Нефть и вода, движущиеся в скважинах, вследствие гидродинамических возмущений потока (переход ламинарного течения к турбулентному, деформация и разрыв поверхности раздела фаз, флуктуация плотности и др.), образуют дисперсную систему различной структурной формы. Область существования дисперсной системы определяется давлением, которое должно быть выше давления насыщения жидкости газом, т.е. р ? рнас. Наиболее важными физическими свойствами водонефтяной смеси, необходимость определения которых возникает при решении технологических задач добычи нефти, являются плотность и кажущаяся вязкость. Для расчета указанных физических параметров при соответствующих термодинамических условиях потока, его расходных характеристиках, структурных особенностях и типа смеси предварительно определяют следующие факторы.
. Объемная расходная доля воды в смеси при стандартных условиях: при известных объемных дебитах скважины по жидкости и воде
при известной массовой расходной доле воды в смеси пв
где Qв ст, Qж ст - соответственно дебит воды и жидкости при стандартных условиях. м3/с, - соответственно плотность воды и нефти при стандартных условиях, кг/м3.
.Объемные расходы нефти и воды при заданных р и Т
где -объемный коэффициент нефти; -объемный коэффициент воды при р и Т, приближено можно принять
. Объемная расходная доля воды в смеси при р и Т
. Скорость потока водонефтяной смеси в рассматриваемом сечении канала
, м/с,
где F- площадь сечения канала.
.Структура потока. Для водонефтяной дисперсной системы характерны две основные структурные формы, область существования каждой из которых оценивается по критической скорости смеси:
,м/с,
где -гидравлический диаметр канала, м; Р - смоченный периметр поперечного сечения канала.
При водонефтяной поток имеет капельную структуру: диспергированная фаза в виде отдельных капель диаметром 0,5-2 см распределена во внешней, непрерывной фазе.
При поток имеет эмульсионную структуру, диспергированная фаза представлена сферическими капельками диаметром 10-5 -10-3 см. Дисперсную систему такой структуры называют эмульсией.
К а п е л ь н а я с т р у к т у р а. Физическая свойства водонефтяной смеси рассчитываются после предварительного определения типа водонефтяной смеси. В зависимости от расходной объемной доли воды смесь может быть двух типов:
если то смесь будет типа вода (дискретная, внутренняя фаза) в нефти (непрерывная, внешняя фаза) (В/Н);
если то смесь будет типа нефть (дискретная, внутренняя фаза) в воде (непрерывная, внешняя фаза) (Н/В).
а. Поверхностное натяжение нефти на границе с водой
Н/м,
где - соответственно поверхностное натяжение на границах раздела нефть - вода , вода - газ.
б. Истинные объемные доли фаз в потоке смеси. Для смеси типа (В/Н)
где - приведенная скорость воды,
м/с,
- соответственно плотность воды и нефти при заданных р и Т, кг/м3.
Истинная объемная доля внешней (непрерывной) фазы (нефти) будет:
Для смеси типа (Н/В)
где - приведенная скорость нефти,
м/с
Истинная объемная доля внешней фазы (воды) будет:
в. Плотность водонефтяной смеси на основе принципа аддитивности
, кг/м3
г. Кажущаяся динамическая вязкость водонефтяной смеси капельной структур принимается равной динамической вязкости внешней фазы (мПа с):
для смеси типа (В/Н) ,
для смеси типа (Н/В) ,
- соответственно вязкости нефти и воды при заданных р и Т.
Э м у л ь с и о н н а я с т р у к т у р а. Физические свойства эмульсии рассчитывают, предварительно определив ее тип, который ориентировочно оценивается по объемной расходной доли воды и критической скорости эмульсии:
, м/с.
Если и - эмульсия типа (В/Н).
Если и или - эмульсия типа (Н/В).
а. Истинные объемные доли фаз в эмульсии. Учитывая, что в потоке эмульсии в силу высокой дисперсности практичес