Каким веществом является пластовая нефть?

Пластовая нефть является сложной смесью  углеводородов, которые находятся в жидком и газообразном состоянии. Эти углеводороды могут быть как  в однофазном (нефть и  растворенный в ней газ), так и  в двухфазном состоянии (свободный газ и газированное сырье).

Движение жидкого и газообразного сырья в коллекторе зависит от условий пласта, к которым относятся:

• значение внутрипластового давления;
• температура;
• явления  молекулярно-поверхностного характера;
• наличие в нефти растворенного газа и так далее.

Пластовая нефть характеризуется  значительным содержанием растворенного в ней газа, который выделяется по мере  снижения давления, вследствие чего изменяются свойства жидкого сырья (его объем уменьшается, а вязкость – увеличивается).

Как вы думаете, что будет с нефтью в 2022 году?

• Подорожает
• Подешевеет

Просмотреть результаты

 Загрузка ...

Изучение свойств путем пробоотбора

Свойства пластовых углеводородов изучают при помощи исследования   их глубинных проб. От качества проведенного отбора напрямую зависит точность определяемых параметров.  Пробоотбор производят из работающей скважины, путем опускания в её ствол глубинного пробоотборника до уровня, на котором находятся  средние отверстия фильтра. Чтобы выбрать на изучаемом объекте  скважины для отбора глубинных проб,  предварительно исследуют  геологическое строение  объекта.

Если это строение – несложное (к примеру,  горизонтальное залегание, отсутствие экранирующих нарушений), то такой выбор не составляет большого труда. В таких случаях пробы берут из нескольких скважин, которые равномерно расположены по площади месторождения на большом  удалении друг от друга.  Количество используемых скважин  зависит от размеров исследуемого объекта.

В случаях  сложных геологических строений месторождений (крутые перепады высот, если нефтяной пласт имеет внутренние нарушения и так далее), скважины для пробоотбора выбрать бывает непросто. Основная задача такого выбора – используя минимальное количество проб, наиболее полно исследовать  характеристики  нефти.

Сложное геологическое строение месторождения, как правило, вызывает  различия характеристик углеводородной жидкости в разных частях продуктивного слоя.

Это обусловлено  разным  давлением и температурами на разных глубинах залегания. Температура поднятых частей пласта  ниже, чем в более опущенных. Помимо этого, если есть экранирующие нарушения,  может сложиться ситуация, при которой выделенный в единую гидравлическую систему слой будет содержать различные по своему составу нефти. Другими словами, в отдельных его блоках будет скапливаться мигрировавшее из разных мест сырьё.

Читать также: Каковы запасы нефти и на сколько лет её хватит?

Отличия в характеристиках могут быть обусловлены отсутствием в продуктивном слое  термодинамического равновесия между углеводородами, находящимися в жидком и газообразном состоянии. В этих случаях газонасыщенность в пределах одной залежи – непостоянна, и снижается по мере увеличения глубины залегания.

Исходя из вышеизложенного, в процессе  выбора скважин для пробоотбора следует опираться на данные промысловых испытаний и  геологическое строение конкретного промысла.

Чем более тщательно изучено месторождение, тем проще осуществить выбор скважин для отбора глубинных проб. Универсальной схемы не существует, для каждого пласта такой выбор осуществляется индивидуально.

Также очень важный момент при таком  выборе – это техническое состояние скважины. Она должна отвечать всем требованиям безопасности при спуске приборов глубинного пробоотбора. Задвижки должны быть в полной исправности и  легко закрываться. Перед спуском пробоотборника в ствол необходимо  с помощью шаблона проверить техническое состояние его труб.

Если пластовое сырье отличается высоким содержанием парафиновых углеводородов, и  в верхней части эксплуатационной колонны присутствуют парафиновые отложения,  перед тем, как спускать пробоотборник, трубы от этих отложений обязательно нужно очистить.

Также важным моментом является определения содержания в нефти воды.  Это позволит  правильно оценить  результаты проводимых исследований. Оптимальным будет тот случай, если скважина, из которой планируется отбор пробы,  будет  безводной.

Пробу из пробоотборника после его подъема необходимо  поместить в стальной контейнер, где она может храниться в течение длительного времени и безопасно транспортироваться. Долго хранить пробу в приборе  не рекомендуется.

Основные свойства пластовой нефти

Наиболее полную информацию о характеристиках сырья в пласте дает экспериментальный способ её исследования при текущих пластовых температурах и пластовых давлениях, основанный на изучении  глубинных проб.

Такие исследования позволяют получить  следующие важные характеристики:

Читать также: Для чего нужны ингибиторы коррозии в нефтедобыче?

• показатель давления насыщения;
• показатель растворимости  газа в жидкости;
• объемный коэффициент;
• показатель сжимаемости;
• величину плотности;
• величину вязкости.

Кроме экспериментального, существует еще и  расчетный метод определения свойств, основанный на использовании так называемых эмпирических графиков, которые  построены на основании большого количества данных, полученных  экспериментальным путем. Эти данные показывают связь между характеристиками пластового и  дегазированного сырья. Несмотря на довольно  низкую точность, такая методика получила  довольно широкое распространение из-за своего удобства и  простоты.

Применение расчетного способа основано на  данных о значении плотности отсепарированного углеводородного сырья, значении  соответствующей  растворимости газа при конкретном значении пластового давления (газовый фактор), а также на знании температуры и давления  в пласте.

Такой показатель, как давление насыщения,  характеризует газонасыщенность.

Под влиянием  газонасыщения жидкости в пласте увеличивается давление, после чего процесс выделения   растворенного газа. Другими словами, если показатель пластового давления  ниже, чем значение  давления насыщения, то происходит выделение растворенного нефтяного газа. Если этот показатель  равен пластовому, то  газонасыщенность находится на нормальном уровне. Ну, и в случае, когда давление в пласте больше, чем значение описываемого нами параметра,  то газовой  насыщенности недостаточно.

Более тяжелые сорта добываемого сырья отличаются большим значением этой характеристики,  чем легкие марки.

Это объясняется тем, что  в них меньше растворенного газа. Если в углеводородном газе присутствует  азот, то значение этого параметра резко возрастает.

Также значение этого показателя  зависит от пластовой  температуры, хотя  для тех видов жидких углеводородов, в составе которых присутствует газ с заметным содержанием азота, температура незначительно влияет на значение этого показателя.

Этот параметр пластовой нефти имеет большое значение, поскольку если пластовое давление намного больше давления насыщения, то в таком случае разработка месторождения наиболее эффективна.

Сжимаемость также достаточно важный параметр, поскольку  при повышении давления это полезное ископаемое  имеет склонность к  сжиманию. Большая часть пластовых углеводородов имеет коэффициент сжимаемости от 0,6 до 0,8•10^-3 1/МПа.  Для газонасыщенного сырья  этот показатель резко  возрастает, иногда доходя до 140•10^-4 1/МПа.

Читать также: Как определить качество нефти?

Объемный коэффициент.  Наличие  растворенного газа оказывает значительное  влияние на  характеристики этого полезного ископаемого. Во-первых, возрастает его  объем (в некоторых случаях в 1,5-1,6 раза). Во-вторых,  уменьшается плотность и вязкость. В-третьих,  меняется  поверхностное натяжение на разных границах раздела сред.

Объемный коэффициент – это отношение объема  нефти из пласта к объему получаемого из неё при стандартных условиях  сепарированного сырья. Другими словами, этот показатель отражает величину объема, который  в условиях пласта  занимает один кубометр  сепарированного в стандартных условиях жидкого сырья. Эта характеристика лучше всего определяется с помощью анализа глубинных проб.