7. Давления насыщения нефти газом.

Давление насыщения нефти газом

Равновесное давление, при котором при постоянных термобарических условиях из жидкости начинаетвыделяться газ. Определяется лабораторными анализами глубинных проб нефти, отобранных с забоевскважин. Величину давления насыщения необходимо знать при разработке и эксплуатации нефтяныхзалежей, с тем, чтобы как можно дольше не допускать снижения пластового давления ниже давлениянасыщения во избежание выделения из нефти растворенного газа и тем самым – перехода на работузалежи при менее эффективном газовом режиме.

8. Растворимость газа в нефти. Коэффициент растворимости. Формула.

От количества растворённого в пластовой нефти газа зависят все её важнейшие свойства: вязкость, сжимаемость, термическое расширение, плотность и другие.

Распределение компонентов нефтяного газа между жидкой и газообразной фазами определяется закономерностями процессов растворения. Способность газа, растворятся в нефти и воде, имеет большое значение на всех этапах разработки месторождений от добычи нефти до процессов подготовки и транспортировки.

Сложность состава нефти и широкий диапазон давлений и температур затрудняют применение термодинамических уравнений для оценки газонасыщенности нефти при высоких давлениях.

Процесс растворения для идеального газа при небольших давлениях и температурах описывается законом Генри:

 

или , (2.35)

 

где V_ж– объём жидкости-растворителя;

a – коэффициент растворимости газа;

V_г– объём газа, растворённого при данной температуре;

Р – давление газа над поверхностью жидкости

К – константа Генри (К = f(a)).0

Коэффициент растворимости газа(a) показывает, какое количество газа (V_г) растворяется в единице объёма жидкости (V_ж) при данном давлении:

. (2.36)

 

Коэффициент растворимости зависит от природы газа и жидкости, давления, температуры.

Природа воды и углеводородов различна. Углеводородная составляющая нефтяного газа растворяется хорошо в углеводородных системах, в нефти, а в воде хуже. Неуглеводородные компоненты нефтяного газа, такие как СО, СО₂, Н₂S, N₂растворяются лучше в воде. Например, пластовая вода сеноманского горизонта Западной Сибири очень газирована, она содержит приблизительно 5 м³газа СО и СО₂на 1 т пластовой воды.

Растворимость углеводородов в нефтиподчиняется закону Генри. С повышением давления растворимость углеводородного газа растёт.

С повышением температуры растворимость углеводородных газов в нефти ухудшается.

 

 

Рис. 2.5. Изотермы растворимости газов при температуре 50^оС в нефтях:

1. – ромашкинская (Р); 2. – сураханская (С); 3. – небитдагская (Н);

4. – туймазинская (Т) по данным Т.П. Сафроновой и Т.П. Жузе

 

Разные компоненты нефтяного газа обладают различной растворимостью в нефтяных системах. С увеличением молекулярной массы газового компонента коэффициент растворимости его в углеводородных системах возрастает. На степень растворения углеводородных газов больше влияет не молекулярная масса растворителя, а его природы.

Растворимость углеводородных газов в нефти увеличивается с повышением содержания в ней парафиновых углеводородов. Работает принцип подобия: подобное растворяется в подобном. При высоком содержании ароматических углеводородов в нефти ухудшается растворимость в ней газов.