Основные физические свойства газов: растворимость (коэффициент растворимости УВ –газов в нефтях колеблется от 0,25 до 2). Количество газа, растворенного в 1 т пластовой нефти, называется растворимостью газа в нефти или газосодержанием, а количество добытого газа, приходящегося на 1 т добытой нефти, называется газовым фактором. Сорбция, фильтрация, вязкость, диффузия и другие.
Решающую роль во всех процессах играют температура и давление, определяющие состав и состояние газовой смеси на поверхности и на различных глубинах в недрах земной коры. Увеличение температуры и давления может привести к полному растворению газов в нефти (и водах), то есть к образованию однофазной жидкой системы (с растворенным газом). Одновременно увеличение температуры и давления способствует растворению жидкой фазы в газе, и при достаточном количестве газов в условиях критических температур и давлений возможен переход смеси жидких и газообразных УВ в однофазное газовое состояние – газоконденсатное. Соответственно, в процессе миграции по мере снижения давления и температуры, происходит дифференциация состава нефтей и газов.
Конденсат
КОНДЕНСАТ – жидкий продукт сепарации подземных газов. Конденсат пластовых газов представлен в основном жидкими в нормальных условиях УВ. В высокотемпературных газовых струях зон активного вулканизма в составе конденсата преобладает вода. В промысловой практике имеют дело с конденсатом УВ состава. В него обычно входят преимущественно пентан и ТУВ алканового, цикланового и аренового состава. Плотность конденсата, как правило, не превышает 0.785 г/см3, хотя известны разности с плотностью до 0.820 г/см3. Конец кипения от 200 до 350 0С. Различают конденсат сырой (полученный при сепарации) и стабильный(полученный путем глубокой дегазации сырого конденсата) Сырой конденсат содержит много газовых компонентов, особенно бутана. Стабильный конденсат практически содержит пентан и более тяжелые УВ. Количество конденсата в пластовых газах выражается либо отношением его объема к объему сепарированного газа (см3/м3), либо величиной газового фактора. Количество конденсата, отнесенное к 1 м3 сепарированного (свободного) газа, достигает 700 см3.
Воды нефтяных и газовых месторождений
Химический состав пластовых вод
Все пластовые воды содержат растворенные соли, ионы, коллоиды и газы. Под химическим составом вод понимают состав растворенных в них веществ.
Основными ионами в природных водах являются Cl-, SO2-4, НCO-3, СО-3 , Na+, Са2+, Мg2+, К+, остальные относятся к числу микрокомпонентов, наиболее важные из которых I-, Br-, NH2+4.
Суммарное содержание в воде растворенных ионов солей и коллоидов называют общей минерализацией воды. Воды с минерализацией менее 1 г/л пресные, 1-50 г/л – соленые, минерализованные (минеральные), свыше 50 г/л – рассолы.
Важнейшие газы, растворенные в водах, - N, СО2 и СН4.
Различают ионную и эквивалентную формы для выражения содержания отдельных ионов в воде. Первая выражается в граммах на литр воды. Так как ионы реагируют между собой не в равных количествах массы, а в соотношениях, зависящих от эквивалентных масс, применяется эквивалентная форма. Содержание иона в эквивалентной форме выражается символом этого иона с добавлением индексов (rNa+, rCl-). Для сравнения анализов вод разной минерализации миллиграмм-эквиваленты пересчитываются в проценты.
Для систематизации многообразных по химическому составу вод применяются разные классификации, среди которых в нефтяной практике наиболее применима классификация В.А. Сулина. Типы вод этой классификации используются как поисковый признак.
Классификация типов вод по В.А. Сулину
| Типы воды по В.А.Сулину | Значения классификационных коэффициентов | ||
| Na/CI | (Na-CI)/SO4 | (CI-Na)/Mg | |
| Сульфатно-натриевый | >1 | >1 | <0 |
| Гидрокарбонатно-натриевый | >1 | <1 | <0 |
| Хлоридно-кальциевый | <1 | <0 | <1 |
| Хлоридно-магниевый | <1 | <0 | >1 |
При незначительном отклонении от граничных значений воды относят переходным типам. Если воды лишены натрия и хлора, их относят к неопределенному типу.
Кроме типов вод выделяют группы и подгруппы. Группа воды определяется по преобладающему аниону, а подгруппа – по преобладающему катиону.
Физические свойства вод
Физические свойства вод: плотность ( зависитот минерализации: чем выше минерализация воды, тем больше её плотность), удельный объем ( это, объем, который в занимает 1 кг воды. В стандартных условиях удельный объем неминерализоанной воды равен 0, 9972 дм3. С ростом давления объем воды уменьшается, а при повышении температуры увеличивается ), объемный коэффициент ( зависит от давления и температуры, степени минерализации водыи количества растворенного в ней газа), коэффициент сжимаемости ( колеблется от 0,004 до 0,005 %), вязкость ( в пластовых условиях изменяется от 0,03 до 0,18 Па*с. С повышением температуры она уменьшается. Изменения давления и минерализации почти не оказывают влияния на вязкость) и другие.
При разработке нефтяных месторождений необходимо знать величину отношения вязкости нефти к вязкости воды. Чем меньше это отношение, тем легче осуществляется вытеснение нефти водой и достигается больший процент извлечения нефти.
Поверхностное натяжение пластовой минерализованной воды на границе с воздухом равно 0,07 – 0,08 Н/м. Величина поверхностного натяжения влияет на вымывающие способности воды: при меньшем поверхностном натяжении вода полнее вытесняет нефть из пласта.