Википедия

Газ: различия между версиями

Интерактивная навигация по истории
[непроверенная версия][отпатрулированная версия]
← Предыдущая правкаСледующая правка →
Содержимое удалено Содержимое добавлено
ВизуальныйВики-текст
Добавлена информация
Метки: с мобильного устройства из мобильной версии
отмена правки 101255241 участника 213.108.168.133 (обс.) ломает всю статью, копивио?
Метка: отмена
Строка 3:
{{Универсальная карточка}}
[[Файл:Diossido di azoto.jpg|thumb|275px|Газ [[Оксид азота(IV)|NO<sub>2</sub>]]]]
'''Газ''', или газообразное состояние (от {{lang-nl|gas}}, восходит к {{lang-grc|χάος}} (''háos'')) — одно из четырёх основных [[агрегатное состояние|агрегатных состояний]] [[вещество|вещества]], характеризующееся очень слабыми связями между составляющими его [[частица]]ми ([[молекула]]ми, [[атом]]ами или [[ион]]ами), а также их большой подвижностью. Частицы газа почти свободно и хаотически движутся в промежутках между столкновениями, во время которых происходит резкое изменение характера их движения{{sfn|Физическая&nbsp;Энциклопедия&nbsp;т.&nbsp;1|1988|с=375}}.
'''Газ''', 1⃣ Характеристика пластовых флюидов
 
Свойства газа
1- Плотность газа. На практике пользуются относительной плотностью - это отношение массы данного газа к массе воздуха при одинаковых объемах.
 
Объемный коэффициент- отношение объема газа в пластовых условиях к объёму газа в поверхностных условиях.
 
2- Вязкость газа - свойство газа сопротивляться перемещению одних частиц относительно других.
Различают:
-динамическую (зависит от средней длины пробега и скорости движения молекул газа),
-кинематическую вязкость (учитывает влияние силы тяжести)
 
Давление насыщения пластовой нефти газом - это давление, при котором из нефти начинает выделяться растворенный в ней газ.
 
Газовый фактор - это количество газа, приходящееся на 1 т или 1 м3 нефти
 
Свойства нефти
Плотность нефти в пластовых условиях зависит от количества растворенного газа, Р и Т. С повышением Р плотность нефти увеличивается, а с повышением Т и содержания газа уменьшается.
 
Основными химическими элементами нефти являются углерод и водород.
В небольших количествах в нефти могут содержаться кислород, сера и азот; в еще меньших количествах присутствуют минеральные примеси - хлор, йод, бром, фосфор, мышьяк, калий, натрий, кальций, магний, ванадий, кремний, железо, никель и др.
 
Температурная вспышка- Смесь паров нагреваемого нефтепродукта и воздуха вспыхивает при поднесении к ней огня при температуре. При этом вспыхнувшее пламя мгновенно затухает. Температура вспышки ниже, если легче фракция нефти.
Позволяет определить чистоту полученных фракций нефти и возможность образования взрывчатых смесей.
 
После определения температуры вспышки нефтепродукта при поднесении огня его пары вновь загораются и не гаснут в течение некоторого времени. Эта температура называется температурой воспламенения.
Температурой самовоспламенения называется температура, при которой нефтепродукт при контакте с воздухом самопроизвольно воспламеняется.
 
Температурой плавления твердых нефтепродуктов (парафина и церезина)- это температура перехода из твердого состояния в жидкое (в определенных условиях).
Температурой застывания- это температура, при которой (в определенных условиях испытания) нефтепродукт теряет подвижность.
 
Нефтепродукты плохо проводят электрический ток.
 
2⃣ Пластовое давление и температура.
 
ПЛАСТОВОЕ ДАВЛЕНИЕ -
давление, под которым находятся нефть, вода и газ в недрах.
В начале разработки залежи оно обычно прямо пропорционально глубине её залегания (на каждые 10 м глубины П. д. увеличивается на 98 кПа).
 
Пластовая температура - это температура, под которой находится жидкость или газ, насыщающие породы пласта. С ростом давления растет и температура.
Температура в пластах измеряется глубинными термометрами. Для различных месторождений земного шара она не одинакова.
 
Геометрическая ступень – это увеличение T в земной коре по вертикали на каждые 33 м (увеличив.на 1 С).
Геометрический градиент – величина, на которую возрастает температура с увеличением глубины на каждые 100 м.
 
 
3⃣ ПЛАСТОВАЯ ЭНЕРГИЯ, СИЛЫ ДВИЖУЩИЕ В ЗАЛЕЖЕ
 
Пластовая энергия —это энергия коллектора и заключенного в нем флюида (нефть, вода, газ), которые находятся в напряженном состоянии под действием горного и пластового давления.
Силы, действующие в пласте, можно разделить на две группы: силы движения и силы сопротивления, противодей­ствующие движению жидкостей и газа и удерживающие нефть в пластах.
К силам, обусловливающим движение нефти, газа и воды в пластах, относятся следующие:
1) вызываемые напором пластовых контурных вод;
2) проявляющиеся в результате упругости пластовых водо­напорных систем;
3) вызываемые напором свободного газа, заключенного в газовой шапке;
4) вызываемые расширением сжатого газа, растворенного в нефти;
5) сила тяжести нефти.
 
К силам сопротивления движению нефти в пласте отно­сятся:
1) внутреннее трение жидкости и газа, связанное с пре­одолением их вязкости;
2) трение нефти, воды или газа о стенки поровых каналов нефтегазосодержащей породы;
3) межфазное трение при относительном движении жид­кости и газа по пласту;
4) капиллярные и молекулярно-поверхностные силы, удер­живающие нефть в пласте благодаря смачиванию ею стенок поровых каналов.
 
 
4⃣ Уравнение притока жидкости к скважине
 
Приток жидкости в скважины происходит под действием разницы между пластовым давлением и давлением на забое скважины
 
Для установившегося плоскорадиального потока однородной жидкости можно определить по формуле Дарси:
 
Q =
 
 
где Q - дебит скважины;
k - проницаемость пласта;
h - толщина пласта;
Рпл - пластовое давление;
Рз - забойное давление в скважине;
μ - вязкость жидкости;
Rк и rс - радиусы контура питания и скважины, соответственно.
 
5⃣ Режим залежи
 
Выделяют следующие основные режимы нефтяных залежей:
1) водонапорный;
2) упруго-водонапорный;
3) газона­порный (или режим «газовой шапки»);
4) режим растворенного газа;
5) гравитационный.
 
Режимы 1—3 — режимы вытеснения, а 4 и 5 — режимы истощения пластовой энергии. Реально иногда одновременно сосуществует не­сколько режимов.
 
1. Водонапорный режим залежей.
При данном режиме основной дви­жущей силой,является напор краевых вод. При таком режиме дебиты и давления в процессе эксплуатации скважины остаются посто­янными или несколько снижаются, если нарушается баланс между извлекаемой из пласта жидкостью и поступлением краевых вод в пласт.
 
 
2. Упруговодонапорный режим залежей. 
Этот режим надо рассмат­ривать не как самостоятельный, а как сопутствующую фазу водона­порного режима.
При данной фазе основными источниками энергии являются расширение вод, заключенных в коллекторе, и уменьшение объема пор породы.
 
3. Газонапорный режим залежей.
При этом режиме источником энергии для вытеснения нефти является давление газа, сжатого в газовой шапке. Чем больше ее размер, тем больше снижается давление в ней.
 
4. Режим залежей растворенного газа.
основным источником энергии, являются расширение пузырьков газа при его выде­лении из нефти.
Давление в пласте снижается ниже давления насыщения, газ выходит из раствора и пузырьки окклюдированного газа, расширяясь, вытесняют нефть к скважине.
 
5. Гравитационный режим залежей - это режим, при котором нефть перемещается в пласте к скважинам под действием силы тяжести самой нефти.
 
6⃣ Нефтеотдача при различных режимах. Коэффициент охвата, вытеснения.
 
Различают следующие режимы:
• водонапорный,
• упругий и упруговодонапорный,
• газонапорный или режим газовой шапки,
• газовый или режим растворенного газа,
• гравитационный,
• смешанный.
 
Водонапорный режим - режим, при котором нефть движется в пласте к скважинам под напором краевых (или подошвенных) вод. При этом залежь наполняется водой из поверхностных источников в количествах, равных или несколько меньших количества отбираемой жидкости и газа из пласта в процессе его разработки.
При этом режиме удается извлечь 50-70%, он наиболее эффективен.
 
Упругий (упруговодонапорный) режим -режим работы залежи, при котором пластовая энергия при снижении давления в пласте проявляется в виде упругого расширения пластовой жидкости и породы.
 
Газонапорный режим (или режим газовой шапки) - режим работы пласта, когда основной энергией, продвигающей нефть, является напор газа газовой шапки. В этом случае нефть вытесняется к скважинам под давлением расширяющегося газа, находящегося в свободном состоянии в повышенной части пласта.
 
Режим растворенного газа - режим при котором нефть продавливается по пласту к забоям скважин под действием энергии пузырьков расширяющегося газа при выделении его из нефти.
При этом режиме основной движущей силой является газ, растворенный в нефти или вместе с ней рассеянный в пласте в виде мельчайших пузырьков. По мере отбора жидкости пластовое давление уменьшается, пузырьки газа увеличиваются в объеме и движутся к зонам наименьшего давления, т.е. к забоям скважин, увлекая с собой и нефть.
 
Гравитационный режим - режим работы залежи, при котором движение нефти по пласту к забоям скважин происходит за счет силы тяжести самой нефти.
 
Смешанный режим -режим работы залежи, когда при ее эксплуатации заметно одновременное действие двух или нескольких различных источников энергии.
 
Коэффициент охвата - отношение суммы объемов коллекторов, охваченных процессом вытеснения нефти, к общему объему коллекторов содержащих нефть.
 
Коэффициент вытеснения (КВ) – отношение количества нефти, вытесненного при интенсивной длительной промывке объема пустотного пространства коллектора, в который проник рабочий агент, к начальному количеству нефти в этом же объеме.
 
7⃣ Понятие системы разработки. Исходные данные для проектирования
разработки.
 
Система разработки - комплекс технологических и технических мероприятий, обеспечивающих управление процессом разработки залежей нефти и направленных на достижение высокой выработки запасов нефти из продуктивных пластов при соблюдении условий охраны недр.
 
Для проектирования :
1. Должны быть построены детальные структурные карты по кровле и подошве нефтяного пласта с показом тектонических нарушений, линий выклинивания и замещения продуктивных отложений на непродуктивные. Кроме того, должны быть построены карты изопахит и литолого-стратиграфические разрезы.
 
2. Должно быть установлено положение внутреннего и внешнего контуров нефтеносности вода — нефть (ВНК) и нефть — газ (ГНК).
 
3. Подлежат исследованию в лабораториях свойства нефти, газа и воды в пластовых и поверхностных условиях. Должны быть исследованы такие параметры, как давление насыщения нефти газом и зависимость вязкости, объемного коэффициента пластовой нефти от давления насыщения.
Высокая достоверность и правильность определения этих параметров необходимы для, расчетов показателей разработки залежи нефти.
 
4. Коллекторские свойства пласта (пористость, проницаемость, карбонатность и другие) должны быть изучены как по данным пластового керна, так и с помощью промыслово-геофизических и гидродинамических исследований.
 
5. На стадии опытной эксплуатации скважин должны быть тщательно измерены начальные пластовые давления и установлена динамика изменения давления во времени. В пробуренных скважинах должны быть определены коэффициенты продуктивности, пьезопроводности при установившихся режимах фильтрации. Если в объект разработки включаются неоднородные пласты с выделением отдельных пропластков, то в скважинах следует проводить исследования скважинными дебитомерами.
 
6. На стадии опытной эксплуатации месторождения должны быть намечены и проведены исследования и наблюдения по изучению проявлений естественного режима залежей нефти. Значение естественного режима во многом предопределяет подход к проектированию системы разработки и установлению вариантов проектных решений.
 
8⃣ Стадии разработки. Контроль и регулирование.
 
Первая стадия - стадия промышленного освоения эксплуатационного объекта, которая характеризуется ростом добычи нефти при малой ее обводненности. На этой стадии производится разбуривание скважин основного фонда и освоение системы заводнения. Стадия заканчивается выходом на максимальный проектный уровень добычи нефти.
 
Вторая стадия - стадия поддержания высокого более или менее стабильного уровня добычи нефти, нарастания обводненности скважин и перехода их с фонтанной добычи на механизированную. К концу стадии добывается 40—70 % извлекаемых запасов нефти.
 
Третья стадия - стадия значительного снижения добычи нефти. Наблюдается прогрессирующее обводнение продукции и выход части скважин из числа действующих. К концу третьей стадии добывается 80—90 % извлекаемых запасов нефти. Подавляющая часть скважин переводится на механизированный способ эксплуатации.
 
Четвертая стадия - завершающая характеризуется низкими дебитами нефти, высокой обводненностью всех скважин и добываемой продукции. На этой стадии производится форсирование отбора жидкости дня достижения высокого коэффициента нефтеотдачи.
Третья и четвертая стадии разработки, характеризующиеся падением добычи нефти, относятся к позднему периоду разработки залежи.
 
Контроль - сбор, обработка и обобщение первичной информации о нефтяной залежи с целью получения сведений о текущем состоянии и динамике показателей разработки.
 
Регулирование - целенаправленное поддержание и изменение условий эксплуатации залежей в рамках ранее принятых технологических решений (при проектировании и анализах разработки) с целью достижения возможно высоких технологических и экономических показателей разработки.
 
Регулирование (оптимизацию) процесса разработки проводят на основе большого числа частных критериев, среди которых можно выделить следующие:
 
* технологические - обеспечение максимального текущего уровня добычи нефти, максимального накопленного отбора нефти, минимального объёма добываемой или закачиваемой воды, максимальных коэффициентов охвата вытеснением и др.;
 
* · экономические - обеспечение минимальных капитальных вложений или эксплуатационных затрат, минимальной себестоимости и др.
 
9⃣ Понятие эксплуатационного объекта и принципы его выделения.
 
Эксплуатационный объект - это продуктивный пласт, часть пласта или группу пластов, выделенных для разработки самостоятельной сетки скважин.
 
Основной принцип выделения конкретного объекта разработки- это объединение в один объект пластов со сходными (близкими) характеристиками по следующим факторам:
 
- геолого-физические свойства пород коллекторов нефти и газа,
 
- физико-химические свойства нефти и газа,
 
- фазовое состояние углеводородов и режим пластов,
 
- техника и технология эксплуатации скважин.
 
Эксплуатационные объекты выделяют на основе геологических, технологических и экономических анализов в период проектирования разработки.
 
1⃣0⃣ Неоднородность коллекторов. Виды неоднородности и методы её
изучения.
 
неоднородностью - изменчивость характера и степени литолого‑физических свойств слагающих его пород по площади и разрезу.
 
два вида:
 
1. Макронеоднородность изучаемого объекта характеризуется в разрезе чередованием пород коллекторов с практически непроницаемыми породами. На границе этих разностей основные параметры продуктивных пластов будут изменяться резко и скачкообразно.
 
 
2. Микронеоднородность отражает структурные, текстурные и другие особенности строения выделенной для изучения «однородной» породы. Коллекторские свойства в этом случае изменяются более плавно и непрерывно.
 
Методы изучения:
1. геолого‑геофизические(ГИС) – это совокупность физических способов анализа, которые применяются для получения информации о техническом состоянии скважин и грунтовых пород, в которых они расположены.
 
2. лабораторно‑экспериментальные - определяют пористость, проницаемость, гранулометрический состав, карбонатность, водонасыщенность.
Это дает объективную оценку неоднородности изучаемого пласта
 
3. промыслово‑гидродинамические - позволяют оценивать степень однородности пласта, выявлять литологические экраны, устанавливать взаимосвязь пластов по разрезу и скважин по площади, а также оценивать нефтенасыщенность пород.
 
1⃣1⃣ Темп и порядок ввода скважин в разработку.
 
По темпу ввода скважин в эксплуатацию выделяются системы разработки:
- сплошная
- замедленна
 
При сплошной системе - все скважины бурятся одновременно и одновременно вводятся в эксплуатацию. Интервал ввода скважин в эксплуатацию не более 1-2 года.
 
Замедленная система - это разбуривание пласта растягивается на срок более 2-х лет.
Замедленная система разработки может быть сгущающейся или ползущей.
При сгущающейся разработке пласт разбуривается очередными группами скважин согласно принятому плану. Первая очередь скважин располагается на больших расстояниях друг от друга по всему пласту, а последующие группы скважин проектируются между ними на все уменьшающихся расстояниях вплоть до полного разбуривания пласта согласно принятой конечной плотности сетки.
 
При ползущей системе разработка залежи начинается с какого-либо участка. Скважины ставятся согласно принятой по проекту плотности, а затем эти ряды наращивают в нужном направлении.
Ползущая система может осуществляться:
- вверх по восстанию _ - скв-ны 1 очереди
- вниз по падению - скв-ны 2 очереди
- по простиранию Д - свк-ны 3 очередиили газообразное состояние (от {{lang-nl|gas}}, восходит к {{lang-grc|χάος}} (''háos'')) — одно из четырёх основных [[агрегатное состояние|агрегатных состояний]] [[вещество|вещества]], характеризующееся очень слабыми связями между составляющими его [[частица]]ми ([[молекула]]ми, [[атом]]ами или [[ион]]ами), а также их большой подвижностью. Частицы газа почти свободно и хаотически движутся в промежутках между столкновениями, во время которых происходит резкое изменение характера их движения{{sfn|Физическая&nbsp;Энциклопедия&nbsp;т.&nbsp;1|1988|с=375}}.
 
Газообразное состояние вещества в условиях, когда возможно существование устойчивой жидкой или твёрдой [[Термодинамическая фаза|фазы]] этого же вещества, обычно называется ''[[пар|па́ром]]''. [[Реальный газ]] представляет собой высоко перегретый пар, свойства которого незначительно отличаются от [[Идеальный газ|идеального газа.]] В связи с этим в термодинамическом описании паров и реальных газов следует различать только два состояния — [[Насыщенный пар|насыщенные пары]] (двухфазовые системы) и [[Перегретый пар|перегретые пары]] — (однофазовые газообразные состояния){{sfn|Белоконь&nbsp;Н.&nbsp;И.,&nbsp;Основные&nbsp;принципы&nbsp;термодинамики|1968|с=78}}. Существует и другое определение понятия ''реальный газ'', включающее весь диапазон газообразного состояния вещества от насыщенного пара до высоко перегретого и сильно разреженного.
Источник — https://ru.wikipedia.org/wiki/Газ