§ 14. Плотность пластовой нефти

В связи с изменением в пластовых условиях объема нефти под действием растворенного газа и температуры плотность ее в пласте обычно ниже плотности сепарированной нефти. Изве­стны нефти, плотность которых в пласте меньше 500 кг/м³ при плотности сепарированной нефти 800 кг/м³.

Не все газы, растворяясь в нефти, одинаково влияют на ее плотность. С повышением давления плотность нефти значи­тельно уменьшается при насыщении ее углеводородными га­зами (метаном, пропаном, этиленом). Плотность нефтей, насы­щенных азотом или углекислым газом, несколько возрастает с ростом давления.

Рост давления выше давления насыщения нефти газом также способствует некоторому увеличению ее плотности (рис. 111.23, правая ветвь кривой).

Р ис. 111.23. Зависимость плотности пластовой нефти от давления и ко­личества растворенного газа (по данным ВНИИ) 1 — нефть Ахтырского месторождения при t=70 °C; 2 — нефть Новодмитриевского месторождения при =84 °С

§ 15. Вязкость пластовой нефти

Вязкость пластовой нефти всегда значительно отличается от вязкости сепарированной вследствие большого количества рас­творенного газа, повышенной пластовой температуры и давле­ния. При этом все нефти подчиняются следующим общим зако­номерностям: вязкость их уменьшается с повышением количе­ства газа в растворе, с увеличением температуры; повышение давления вызывает некоторое увеличение вязкости.

Увеличение вязкости нефти с ростом давления заметно лишь при давлениях выше давления насыщения. До этого увеличе­ние вязкости с ростом давления значительно перекрывается по­нижением ее вследствие влияния растворяющегося газа (рис. 111.24). Зависимость вязкости нефти от количества рас­творенного газа и температуры для некоторых нефтей пока­зана на рис. 111.25 и 111.26.

Р ис. 111.24. Зависимость вязкости пластовой нефти от давления

Рис. 111.25. Влияние растворенного газа и температуры на вязкость пластовой нефти (по X. М. Халилову). Давление насыщения нефти газом указано в начале каждой кривой

Р ис. 111.26. Изменение вязкости балаханской нефти при насыщении ее газом

Вязкость нефти зависит также от состава и природы раство­ренного газа. При растворении азота вязкость увеличивается, а при растворении углеводородных газов она понижается тем больше, чем выше их молекулярная масса. Практически вяз­кость нефти в пластовых условиях различных месторождений изменяется от многих сотен мПас до десятых долей мПас. Открыто много залежей нефти, в которых вязкость углеводородов столь велика, что нефть остается неподвижной в порах кол­лектора даже при высоких градиентах давления. Например, вязкость битумов в песчаниках Атабаски (Канада) составляет 2—3 тыс. мПас, некоторые нефти ухтинских залежей имеют аналогичную вязкость.

В пластовых условиях вязкость нефти может быть в де­сятки раз меньше вязкости сепарированной нефти (например, новодмитриевской — более чем в 10 раз, ромашкинской — в 5,5 раза).

С ледует учитывать, что с понижением давления вяз­кость пластовой нефти непре­рывно изменяется (рис. 111.27). При отсутствии азота перелом на кривых зависимости вяз­кости от давления наступает в области, близкой к давлению насыщения. Если в растворе содержатся значительные ко­личества азота, перелом кри­вой может не соответствовать давлению насыщения в связи с уменьшением вязкости неф­ти при выделении азота из раствора.

Рис. 111.27. Изменение вязкости ряда пластовых нефтей при понижении пластового давления (по данным ВНИИ) 1 — нефть Новодмитриевского месторож­дения; 2 — нефть Ахтырского месторож­дения; 3 — нефть месторождения Зыбза; 4— нефть Песчаного Умета; 5 — нефть Жирновского месторождения

Вязкость пластовой нефти определяется специальными вискозиметрами высокого дав­ления по забойным пробам (см. § 17 гл. III). При отсут­ствии экспериментальных данных она может быть оценена приблизительно расчетным спо­собом.