Для известного состава газа найти коэффициент сжимаемости (z), объем газа в пластовых условиях (Vпл, м3), объемный коэффициент b для пластовых условий (Рпл, атм; tпл, °С) при первоначальном объеме (Vо, м3). Исходные данные представлены в таблице 4.3.
Таблица 4.3
B
CH4
84,2
92,1
93,1
89,6
89,3
86,4
89,5
90,2
92,6
C2H6
11,5
3,7
2,9
6,9
9,1
7,2
5,5
4,2
C3H8
3,2
2,8
3,1
2,6
2,8
2,9
1,7
3,1
1,9
i-C4H10
0,7
0,9
0,3
0,6
0,7
0,9
0,7
0,9
0,4
n-C4H10
0,4
0,5
0,6
0,2
0,3
0,7
0,9
0,3
0,9
Vo
Pпл
tпл
B
CH4
94,3
95,0
92,6
91,7
91,7
89,6
89,7
90,8
91,4
C2H6
2,4
0,9
4,4
5,3
5,1
6,0
6,7
5,2
4,2
C3H8
2,4
2,6
1,9
1,7
1,6
3,2
2,8
2,6
2,7
i-C4H10
0,2
0,9
0,6
0,7
0,9
0,3
0,4
0,8
0,9
n-C4H10
0,7
0,6
0,5
0,6
0,7
0,9
0,4
0,6
0,8
Vo
Pпл
tпл
B
CH4
87,6
89,5
87,6
89,7
92,3
91,4
90,7
90,8
89,7
C2H6
8,0
6,0
7,7
7,0
5,1
6,3
7,4
6,8
6,2
C3H8
2,9
3,3
3,2
1,8
1,6
1,3
1,4
1,5
2,8
i-C4H10
0,6
0,7
0,9
0,8
0,6
0,7
0,3
0,2
0,4
n-C4H10
0,9
0,5
0,6
0,7
0,4
0,3
0,2
0,7
0,9
Vo
Pпл
tпл
Продолжение табл. 4.3
B
CH4
89,8
90,1
92,3
90,4
88,6
89,4
89,5
89,7
89,5
C2H6
6,3
5,9
2,5
5,7
8,5
6,4
5,7
4,8
5,6
C3H8
2,6
3,1
3,6
2,0
2,2
2,1
2,8
3,6
3,2
i-C4H10
0,5
0,6
0,7
0,9
0,4
0,9
0,8
0,6
0,8
n-C4H10
0,8
0,3
0,9
1,0
0,3
1,2
1,2
1,3
0,9
Vo
Pпл
tпл
B
CH4
90,1
91,2
90,3
89,9
90,7
91,2
91,7
90,5
90,7
C2H6
6,0
5,3
5,4
6,0
5,2
4,0
6,2
6,3
6,8
C3H8
2,4
2,6
2,8
2,7
2,8
2,8
1,5
2,8
1,4
i-C4H10
0,9
0,2
0,6
0,7
0,7
0,8
0,3
0,2
0,7
n-C4H10
0,6
0,7
0,9
0,7
0,6
1,2
0,3
0,2
0,4
Vo
Pпл
tпл
B
CH4
90,1
89,3
84,2
85,2
91,6
90,4
87,5
92,1
90,7
C2H6
7,2
6,1
10,5
10,5
5,5
5,7
8,6
4,6
6,2
C3H8
1,8
2,8
4,1
2,8
2,5
2,3
2,7
1,5
1,9
i-C4H10
0,5
0,9
0,9
0,9
0,3
0,8
0,5
0,8
0,3
n-C4H10
0,4
0,9
0,3
0,6
0,1
0,8
0,7
1,0
0,9
Vo
Pпл
tпл
Продолжение табл. 4.3
B
CH4
91,2
86,5
86,7
89,4
87,2
91,5
90,8
92,9
87,6
C2H6
6,5
10,4
9,4
5,6
10,1
5,2
6,3
4,7
7,6
C3H8
1,3
2,7
2,7
3,7
1,9
2,8
2,5
1,9
4,2
i-C4H10
0,7
0,3
0,5
0,6
0,3
0,3
0,3
0,4
0,3
n-C4H10
0,3
0,1
0,7
0,7
0,5
0,2
0,1
0,1
0,3
Vo
Pпл
tпл
B
CH4
87,1
90,6
92,3
90,4
86,7
88,9
92,3
89,9
88,1
C2H6
6,9
4,8
5,1
6,1
6,8
7,1
5,5
6,4
6,9
C3H8
4,9
3,6
2,4
2,5
5,1
2,9
1,3
2,9
3,8
i-C4H10
0,7
0,6
0,1
0,7
0,9
0,8
0,7
0,6
0,8
n-C4H10
0,4
0,4
0,1
0,3
0,5
0,3
0,2
0,2
0,4
Vo
Pпл
tпл
B
CH4
90,9
91,1
89,1
86,8
89,5
90,1
90,4
86,4
90,8
C2H6
5,7
6,1
5,2
10,7
6,8
6,8
5,4
10,1
5,6
C3H8
2,4
1,3
3,9
2,3
2,3
1,7
2,4
1,4
i-C4H10
0,7
0,8
0,9
0,1
0,7
0,9
0,6
0,6
0,7
n-C4H10
0,3
0,7
0,9
0,1
0,7
0,2
1,9
0,5
1,5
Vo
Pпл
tпл
Продолжение табл. 4.3
B
CH4
91,1
89,9
88,4
90,2
88,5
88,8
85,6
85,7
90,9
C2H6
4,8
5,8
8,6
4,6
7,2
6,1
10,5
10,5
5,5
C3H8
3,1
2,6
1,6
1,6
2,8
4,1
2,8
2,5
2,3
i-C4H10
0,6
0,8
0,9
0,8
0,9
0,9
0,3
0,8
0,5
n-C4H10
0,4
0,9
0,5
2,8
0,6
0,1
0,8
0,5
0,8
Vo
Pпл
tпл
B
CH4
89,9
88,9
92,3
91,5
89,6
85,8
86,4
91,1
88,1
C2H6
5,7
8,6
4,6
6,2
6,5
10,4
9,4
6,3
6,6
C3H8
2,7
1,5
1,9
1,3
2,7
2,7
3,7
1,9
4,2
i-C4H10
0,8
0,7
0,7
0,3
0,5
0,6
0,3
0,3
0,7
n-C4H10
0,9
0,3
0,5
0,7
0,7
0,5
0,2
0,4
0,4
Vo
Pпл
tпл
B
CH4
86,8
89,1
91,6
91,2
87,8
89,4
90,6
90,5
88,8
C2H6
7,6
6,9
4,8
5,1
6,1
6,8
7,1
5,5
6,4
C3H8
4,9
3,6
2,4
2,5
5,1
2,9
1,3
2,9
3,8
i-C4H10
0,6
0,1
0,7
0,9
0,8
0,7
0,6
0,8
0,7
n-C4H10
0,1
0,3
0,5
0,3
0,2
0,2
0,4
0,3
0,3
Vo
Pпл
tпл
Продолжение табл. 4.3
B
CH4
85,6
90,7
91,7
87,8
89,6
88,1
91,9
C2H6
6,9
10,7
6,3
5,1
7,7
4,2
5,1
C3H8
2,4
2,3
1,6
1,8
3,1
2,9
2,7
2,6
1,7
i-C4H10
0,8
0,9
0,8
0,9
0,6
0,9
0,8
0,4
0,6
n-C4H10
0,9
0,5
0,6
0,5
0,8
0,6
0,4
0,9
0,6
Vo
Pпл
tпл
B
CH4
91,2
90,3
89,7
C2H6
5,3
6,4
C3H8
1,9
1,9
1,8
i-C4H10
0,9
0,9
0,8
n-C4H10
0,7
0,5
0,7
Vo
Pпл
tпл
Растворимость углеводородных газов
Теория к разделу
Специальными исследованиями установлено, что растворимость природного газа в пресной воде зависит от температуры и давления. Растворимость (м3/м3) определяется количеством газа, растворяющегося в одном кубическом метре воды при стандартных условиях (tст =20○С, Рст =1атм).
В пластовых условиях растворимость природного газа в воде, кроме давления и температуры, зависит еще и от степени минерализации воды. В минерализованной пластовой воде газ имеет меньшую растворимость, чем в пресной воде при тех же давлениях и температурах.
Для оценки растворимости углеводородных газов в пластовых водах (aрt) можно пользоваться следующей зависимостью:
, (5.1)
где aрt – растворимость природного газа в пластовой воде, м3/м3;
a – растворимость газа в пресной воде, м3/м3;
М – минерализация пластовой воды, %;
k – поправочный температурный коэффициент, доли ед.
Типовая задача
Найти зависимости растворимости углеводородных газов в пластовой воде от температуры (ti) и давления (Pi): apt = f (t), apt = f (P) при постоянной минерализации (М, %).
Дано:
t1,0С
Рсоnst,атм,
t2,0С
t3,0С
Р1,атм
tсоnst,0С,
Р2,атм
Р3,атм
М,%
2,5
Решение:
Для оценки растворимости углеводородных газов в пластовой воде пользуемся формулой (5.1), предварительно определяем a (рис. 5.1), k (табл. 5.1):
.
Зависимость растворимости природного газа в пресной воде от температуры при различных давлениях представлена на рис. 5.1.
Поправочный температурный коэффициент k (табл. 5.1) рассчитать методом линейной интерполяции.
При Рсоnst = 70 атм
t1 = 600С; a1 = 1,39 м3/м3; k1 = 0,0551;
t2 = 80 0С; a2 = 1,30 м3/м3; k2 = 0,0469;
t3 = 1000С; a3 = 1,29 м3/м3; k3 = 0,0412.
;
;
.
При tсоnst = 800С
Р1 = 70 атм; a1 = 1,30 м3/м3; k1 = 0,0469;
Р2 = 105 атм; a2 = 1,80м3/м3; k2 = 0,0469;
Р3 = 140 атм; a3 = 2,11 м3/м3; k3 = 0,0469.
;
;
.
Рис.5.1. Зависимость растворимости природного газа в пресной воде
от температуры при различных давлениях
Таблица 5.1
Значения поправочных коэффициентов на минерализацию