Коэффициенты газового пласта

Размещено на http://www.allbest.ru/

12

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

ФЕДАРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОУВПО ПЕРМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ГОРНО-НЕФТЯНОЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА «РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ»

Контрольная работа

по дисциплине «Физика нефтяного и газового пласта»

Вариант №18

Коэффициенты газового пласта

Выполнил:

студент группы РНГМу -08-2

Миков И.М.

Проверил:

Злобин А.А

Пермь 2011

Задача 10.1. Определить коэффициент межфазного натяжения на границе СCl₄ - дистиллированная вода при использовании весового метода «счета капель», приняв коэффициент теплового расширения для углеводородных жидкостей - 0,00085 1/?С, для воды - 0,00055 1/?С, плотность воды при 20?С - 1000 кг/м³.

Решение.

1) Межфазное (поверхностное) натяжение по методу «счета капель»:

,

где: у_t - поверхностное натяжение на границе двух несмешивающихся жидкостей, н/м; К - постоянная прибора, которая зависит от формы капилляра, типа крана и бюретки; V_н, V_к - начальный и конечный объемы жидкости в бюретке,м³; с₁(t), с₂(t)- плотности керосина, воды для соответствующей температуры, кг/м³; n - количество оторвавшихся от капилляра капель.

2) Плотность жидкости при заданной температуре:

,

где: С_t - коэффициент температурного расширения жидкости: для керосина - 0.00085 1/?С, для воды - 0,00055 1/?С, t - изменение температуры.

Для исходных данных:

1) плотность СCl₄ для 17?С:

.

2) плотность воды для 17?С:

.

3) коэффициент межфазного натяжения на границе СCl₄ - дистиллированная вода:

.

Ответ:

Задача 10.3. Определить значение капиллярного давления () на границе раздела фаз в цилиндрическом гидрофильном капилляре диаметром 2 мкм, угол смачиваемости капилляра на контакте флюидов составляет , межфазное натяжение 100 мН/м.

Дано:

Решение.

.

Ответ: .

Задача 10.5. Пересчитать весовой (массовый) состав смеси природного (попутного) газа в объемный (молярный) и определить для данной смеси молекулярный вес, относительную плотность по воздуху для нормальных и стандартных условий, критические параметры.

Исходные данные:

Решение.

молярный объем смеси газа:

М₁(метан ())=12+1·4=16 г/моль n(метан ())=40/16=2,5 моля;

М₂ (этан ())=12·2+1·6=30 г/моль n(этан ())=16/30=0,53 моль;

М₃ (пропан ())=12·3+1·8=44 г/моль n(пропан ())=16/44=0,36 моль;

М₄ (бутан ())=12·4+1·10=66 г/моль n(бутан ())=16/66=0,24 моль;

М₅ (пентан ())=12·5+1·12=72 г/моль n(пентан ())=12/72=0,17 моль;

М_см=M₁+M₂+M₃+M₄+M₅=2,5+0,53+0,36+0,24+0,17=3,8 моль.

1) относительная плотность смеси по воздуху:

2.1) для нормальных условий:

а) объемная масса смеси

_см0 = M_см/22,414=3,8/22,414=0,169 (кг/м³),

где 22,414 - объем 1 киломоля при нормальных условиях;

б) относительная плотность газовой смеси

_см = _см0/_воз,

где: _воз - плотность воздуха при нормальных условиях составляет 1,293 кг/м³

_см = 0,169/1,293=0,131.

2.2) Для стандартных условий:

а) найдем объемную массу смеси

_см0 = M_см/24,055=3,8/24,055=0,158 (кг/м³),

где 24,055 - объем 1 киломоля при стандартных условиях;

б) определим относительную плотность газовой смеси

_см = _см0/_воз,

где: _воз - плотность воздуха в стандартных условиях - 1,205 кг/м³

_см = 0,158 /1,205=0,131.

Ответ: Молярный объем смеси газа равен 3,8 моль, относительная плотность для данной смеси при нормальных условиях составляет 0,131, для стандартных условий 0,131.

Задача 10.8. Определить коэффициент сверхсжимаемости исходной смеси природного (попутного) газа тремя способами: Ляпкова П.Д., Истомина А.З. и используя кривые Брауна.

Решение.

Коэффициент сверхсжимаемости газа характеризует степень отклонения свойств реального газа от законов идеального газового состояния.

Аппроксимационные формулы А.З. Истомина:

и ,

где: - приведенные значения температуры и давления.

Примем =2, а =1.7

.

Аппроксимационные формулы П.Д. Ляпкова:

 и

где: - приведенные значения температуры и давления. Пусть =2, а =1,7

,

.

Ответ: по аппроксимационным формулам А.З. Истомина , по аппроксимационным формулам П.Д. Ляпкова , используя кривые Брауна

Задача 10.19. Определить динамическую вязкость попутного газа при температуре 40?С заданного молярного состава: метан - 0,25; этан - 0,2; пропан - 0,35; бутан - 0,20.

Решение.

Динамическая вязкость смеси газов …м_см, как средневзвешенное значение:

, т.к. ,

Где м_см - динамическая вязкость i-го компонента; Y_i - молярная доля i-го компонента.

Ответ: динамическая вязкость смеси газов м_см=0,001 мПа·с.

Задача 10.21. Определить объемный коэффициент пластовой воды, которая содержит 6% солей. Пластовое давление 27 МПа, пластовая температура 318 ⁰К. Удельный объем, насыщенный газом пластовой воды составляет - 1,05 м³/м³, удельный объем дегазированной воды - 1,04 м³/м³. Количество растворенного газа в пресной воде в зависимости от температуры и давления составхяет - 3,8 м³/м³, поправочный коэффициент равен 0,033.

Объёмный коэффициент пластовой воды характеризует отношение удельного объема воды в пластовых условиях к удельному объему воды в стандартных условиях:

Задача 11.1. Обработать результаты опыта но вытеснению нефти водой из образца горной породы для следующих исходных данных диаметр образца 25 мм, длинна 51 мм, коэффициент открытой пористости 20%, коэффициент абсолютной проницаемости 50 мД, начальная водонасыщенность 10%, коэффициенты динамической вязкости нефти 6 cП, воды - 1 сП, плотность нефти 800 кг/м³, воды - 1050 кг/м³ , давление гидрообжима 25 ат. опыт проводился при поддержании постоянного давления на выходе из образца - 4.5 кг/см³, температуры - 20 ⁰C и постоянной скорости фильтрации. Определить коэффициент вытеснения нефти остаточную нефтенасыщенность. Построить график зависимостей расходов по нефти и воде, накопленных объемов нефти и воды, коэффициента обводненности жидкости, текущей нефтенасышенности от количества прокачиваемых поровых объемов образца горной породы, согласно приведенным данным.

1. Расход по нефти и воде:

; , м³/с

где: V_н.i накопленный объем вытесненной нефти, м³;

V_в.i - накопленный объем вытесненной воды, м³;

ф_i - время фильтрации.

2. Коэффициент обводненности:

, %

3. Объем образца:

, м²

4. Объем открытых пор образца:

,

где: m₀ - коэффициент открытой пористости = 0,2.

, м³.

5. Количество прокачиваемых поровых объемов:

,

6. Текущая нефтенасыщенность.

,

где : V_н.о - объем нефти остаточной,

, м³.

7. Коэффициент вытеснения нефти:

,

где: V_н.в.п» - объем нефти вытесненной полностью.

Для построения графиков зависим g_н g_в v_в v_н с_н n_в производим расчет по данным эксперимента, полученные показатели заносим в таблицу, далее строим график.

межфазное натяжение вода попутный газ

Литература

1.Физика нефтяного и газового пласта. Гиматудинов Ш. К. Учебник. Изд. 2, перераб. М., «Недра» 1971. стр 312.

2.Мирзаджанзаде А. Х. Аметов И. М. Ковалёв А. Г. Физика нефтяного и газового пласта. - М., «Недра» 1992. стр. 268.

Размещено на Allbest.ru