лекционный материал оператор. 2. Состав и свойства нефти и газа. Основные сведения о нефтяных и газовых месторождениях Состав и свойства нефти
 Скачать 0.92 Mb.
|
|
1. Введение В настоящее время ОАО «Сибнефть - Ноябрьскнефтегаз « разрабатывает 25 нефтяных месторождений, в том числе ТПДН «Муравленковскнефть»-14. Это Суторминское, Западно-Суторминское, Крайнее,Вынгаяхинское,Восточно-Пякутин- ское, Еты-Пуровское, Муравленковское, Северо-Пямалияхинское, Умсейское, Сугмутское, Романовское, Меретояхинское месторождения. Месторождения различаются по величине запасов нефти и газа, геологическому строению, продуктивности, степени выработки и обводненности, особенностям технологии добычи нефти. 2. Состав и свойства нефти и газа. Основные сведения о нефтяных и газовых месторождениях Состав и свойства нефти Нефть и газ представляют собой сложную природную смесь углеводородов различного строения с примесями неуглеродных компонентов. Смеси углеводородов, которые как в пластовых так и в поверхностных условиях находятся в жидком состоянии называют нефтью. Физико-химические свойства нефти и ее товарные качества определяются составом. Состав нефти классифицируют на элементарный и фракционный. Под элементарным составом нефти понимают массовое содержание в ней химических элементов. Основными элементами являются углерод и водород. Содержание углерода 83-87 %, водорода 12-14%. Значительно меньше других элементов – серы, кислорода, азота, их содержание редко превышает 3-4 %. Углеводороды предельного ряда: Самый простейший углеводород - метан-СН4 (газ) - этан -С2Н6 ( газ) - пропан-С3Н8 (газ, который при обычной температуре и небольшом давлении жидкость) - бутан –С4Н10 (газ, который при обычной температуре и небольшом давлении жидкость) - пентан-С5Н12 (жидкость) и т.д. По содержанию серы нефти делятся на классы: - малосернистые (содержание серы до 0,5 %) - сернистые ( -//- от 0,51 до 2 %) - высокосернистые ( -//- более 2%) В основном нефти месторждений ТПДН «МН» относятся к классу малосернистых, за исключением Сугмутского (0,72 %), Умсейского (0,6 %), Крайнего (0,6-0,9 %) месторождений. По содержанию смол нефти делятся на подклассы: - малосмолистые (содержание смолы до 18 %) - смолистые ( -//- от 18 до 35 %) - высокосмолистые ( -//- более 35%) Все нефти месторождений Муравленковского региона относятся к подклассу малосмолистых, т.к.содержание в них смол в среднем 5- 7 %. По содержанию парафина нефти делятся на группы: - малопарафинистые (содержание парафина до 1,5%) - парафинистые ( -//- от 1,51 до 6 %) - высокопарафинистые ( -//- более 6 %) В основном все нефти месторождений Муравленковского региона относятся к группе парафинистых, т.к. содержание парафина колеблется от 2,2% до 8%. Разделение сложных смесей на более простые называют фракционированием. Нефть разделяют на фракции путем перегонки. Фракция нефти, имеющая интервал кипения 30-205 градусов - бензин, с интервалом кипения 200-300 градусов – керосин. Оставшаяся фракция- это мазут из которого получают битумы, гудроны, масла. В зависимости от фракционного состава различают бензиновые (легкие) и топливные (тяжелые) нефти. Нефти месторождений Муравленковского региона по фракционным составам относятся к бензиновой нефти. Свойства нефти изменяются в процессе ее добычи – при движении по пласту, в скважине, системах сбора и подготовки, при контакте с другими жидкостями и газами. Свойства нефти: плотность, вязкость, газосодержание (газовый фактор), давление насыщения нефти газом, сжимаемость нефти и ее усадка, поверхностное натяжение, объемный коэффициент, температура вспышки, температура кристаллизации парафина и т.д. Количество растворенного в нефти газа характеризуется газосодержанием нефти (газовый фактор), под которым подразумевают объем газа, выделившийся из единицы объема пластовой нефти при снижении давления и температуры от пластовых до стандартных условий. Ед.изм. м3/м3 или м3/т. 1т нефти Муравленковского месторождения способна растворить в пластовых условиях (пластовые давления и температура)52,1 м3 нефтяного газа, Сугмутского-98м3 нефтяного газа, Суторминского до 85,8 м3 нефтяного газа, Меретояхинского -290,9м3 нефтяного газа, а Умсейского –307,6 м3 нефтяного газа. Важнейшим свойством нефти является давление насыщения нефти газом, при котором определенный объем газа находится в растворенном состоянии в нефти. При снижении давления ниже этого значения происходит выделение газа в свободное состояние. От этого процесса зависит продвижение нефти по пластам и подъем на поверхность по скважинам. Давление насыщения нефтей Муравленковского месторождения 64,4-90,8 атм., Сугмутского – 112атм., Суторминского 64-81атм., Умсейского-258атм., Меретояхинского-295атм. Плотность нефти зависит от ее состава, количества растворенного газа, давления и температуры. Плотность нефти - физическая величина, измеряемая отношением массы нефти к ее объему. Ед.изм. т/м3. Пользуются понятием относительной плотности нефти численно равной отношению плотности нефти к плотности дистиллированной воды при t=+4град.С. Плотность нефти в пластовых условиях значительно отличается от плотности этой же нефти на поверхности за счет изменения объема. Например: плотность нефти Муравленковского месторождения в пластовых условиях 0,781 т/м3, а в поверхностных условиях-0,853 т/м3; плотность нефти Меретояхинского месторождения соответственно, 0,597 т/м3- 0,833 т/м3. В среднем плотности нефти месторождений Муравленковского региона варьируются в пластовых условиях от 0,540 т/м3 до 0,790 т/м3 ,а в поверхностных условиях от 0,82 т/м3 до 0,864 т/м3. Усадка нефти характеризует разницу между объемом пластовой и дегазированной нефти, отнесенную к объему нефти в пластовых условиях. Вязкость- свойство жидкости оказывать сопротивление перемещению ее частиц при движении. Различают динамическую, кинематическую и условную вязкость нефти. Ед.изм. соответственно, Па*с, м2/с. Поверхностное натяжение представляет собой силы реакции, противодействующие изменению формы поверхности под давлением поверхностного слоя, возникающего вследствие отсутствия на поверхности среды взаимного уравновешения молекулярного притяжения. Параметр, необходимый для выбора применения физико-химических методов повышения нефтеотдачи. Коэффициент сжимаемости нефти – показатель изменения единицы объема пластовой нефти при изменении давления на 0,1 Мпа. Он характеризует упругость нефти. Нефтяные газы и их свойства Природные нефтяные газы – смеси предельных углеводородов, главная составляющая которых метан. В виде примесей в природном газе присутствуют азот, углекислый газ, сероводород, меркаптаны, гелий, аргон и пары ртути. Физические свойства природного газа зависят от его состава, но в целом близки к свойствам метана как основного компонента смеси. Попутные газы месторождений Муравленковского региона содержат от 59,7 % до 84 % метана. Молекулярная масса газа: 16-20 Плотность газа: 0,73 – 1 т/м3. При расчетах пользуются относительной плотностью- плотность газа, взятая по отношению к плотности воздуха. Относительная плотность попутных газов Муравленковского региона варьируется от 0,763 до 1,029 Горные породы. Физические свойства пород- коллекторов Горными породами называются плотные и рыхлые агрегаты, слагающие земную кору и состоящие из однородных или различных минералов и обломков других пород. Различают следующие виды горных пород: Магматические (изверженные) породы-породы, образовавшиеся при застывании магмы в толще земной коры (граниты) или вулканических лав на поверхности (базальты). Осадочные породы- породы, образованные путем осаждения минеральных и органических веществ и последующего их уплотнения. Преобладают глинистые, песчаные и карбонатные породы. Метаморфические породы – породы, образовавшиеся из осадочных и магматических в результате их физических, химических изменений под действием высоких давлений, температур и химических воздействий. К ним относятся глинистые сланцы, слюдяные сланцы, гнейсы, кварциты. Осадочные горные породы залегают в земной коре пластами. Пласты, обладающие системой пор (пустот), трещин, каверн и по которым могут перемещаться жидкости и газы, называют пластами-коллекторами (пески, песчаники, трещиноватые и кавернозные известняки). Они переслаиваются плотными осадочными горными породами, не имеющих пустот и по которым не могут перемещаться жидкости и газы (глины, плотные известняки). Подавляющая часть мировых запасов нефти приурочена к осадочным породам. Наиболее важными для пород-коллекторов являются те свойства, которые определяют их емкость и способность отдавать и пропускать через себя содержащихся в них нефть и газ (пористость ипроницаемость.) Пористость- отношение суммарного объема всех пор образца породы к объему самого образца. Различают абсолютную, эффективную, динамическую пористость. Проницаемость- это способность породы пропускать через систему сообщающихся между собой пор жидкости и газы или их смеси при наличии перепада давления. Для количественной оценки пользуются коэффициентом проницаемости. За единицу измерения принято: Дарси или мкм2. 1 Дарси - образец породы длиной 1см и площадью 1см2пропускает при перепаде давления в 1атм.(0,1Мпа) жидкость вязкостью в 1Па*с. В среднем по месторождениям Муравленковского региона коэффициент проницаемости изменяется 1,1- 56,9 mД. Понятие о нефтяной залежи, нефтяном месторождении. Источники пластовой энергии. Режимы разработки нефтяных залежей Нефть и газ скапливаются в пластах- коллекторах, в так называемых ловушках, образовавшихся в результате: 1)изгибов земной коры 2)выклинивания пласта 3)запечатывание пласта другими непроницаемыми породами            газ         нефть  вода  вода    Скопление нефти газа в ловушке одного или нескольких гидродинамически связанных пластов- коллекторов называется залежью. Пласты- коллектора состоят из проницаемых горных пород, которые переслаиваются с непроницаемыми горными породами, верхняя граница- кровля, нижняя граница – подошва. Газ, нефть и вода располагаются внутри ловушки под воздействием гравитационного фактора в зависимости от величины их плотностей. Граница между нефтью и водой называется водо- нефтяным контактом (ВНК), между газом и нефтью- газо- нефтяным контактом ГНК. Залежи бывают по геологическому строению: 1) пластовые 2) сводовые 3) литологически- экранированные по насыщающему их флюиду: нефтяные нефтегазовые газовые газоконденсатные Совокупность залежей нефти и газа в разрезе отложений на одной и той же площади называется месторождением. Разрабатываемые залежи ТПДН «Муравленковскнефть» относятся к нефтяным, где газ содержится в нефти в растворенном состоянии и по геологическому строению к типу пластовых, сводовых, литологически- экранированных. Для большинства месторождений характерно наличие большого количества нефтенасыщенных пластов, залегающих на глубинах от 1200 м до 3070 м существенно отличающихся друг от друга по геологическому строению и коллекторским свойствам. |