Пиши Дома Нужные Работы

Обратная связь

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД

 

Упругость, прочность на сжатие и разрыв, пластичность – наиболее важные механические свойства горных пород, влияющие на ряд процессов, происходящих в пласте в период разработки и эксплуатации месторождений.

Упругие свойства горных пород и влияют на перераспределения давления в пласте в процессе эксплуатации месторождения. Давление в пласте, благодаря упругим свойствам пород, перераспределяется не мгновенно, а постепенно после изменения режима работы скважины.

Упругость – свойство горных пород сопротивляться изменению их объёма и формы под действием приложенных сил. Абсолютно упругое тело восстанавливает первоначальную форму мгновенно после снятия напряжения. Если тело не восстанавливает первоначальную форму или восстанавливает её в течение длительного времени, то оно называется пластичным.

 

ТЕПЛОВЫЕ СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД

 

Тепловые свойства горных пород характеризуются удельной теплоёмкостью, коэффициентом температуропроводности и коэффициентом теплопроводности.

Удельная (массовая) теплоёмкость характеризуется количеством теплоты, необходимым для нагрева единицы массы породы на 1°С:

 

. (2.1)

 

Этот параметр необходимо учитывать при тепловом воздействии на пласт.

Коэффициент теплопроводности(удельного теплового сопротивления) l характеризует количество теплоты dQ, переносимой в породе через единицу площади S в единицу времени t при градиенте температуры dT/dx:

 

. (2.2)

 

Коэффициент температуропроводности характеризует скорость прогрева пород (или скорость распространения изотермических границ):

 

. (2.3)



 

Коэффициентылинейного (aL) и объёмного(aV) расширенияхарактеризуют изменение размеров породы при нагревании:

. (2.4)

 

Теплоёмкость пород зависит от минералогического состава пород и не зависит от строения и структуры минералов. Удельная теплоёмкость увеличивается при уменьшении плотности породы и растёт с увеличение температуры и влажности в пределах 0,4-2 кДж/(кг×К).

Теплопроводность и температуропроводность пород очень низки по сравнению с металлами. Поэтому для прогрева призабойных зон требуется очень большая мощность нагревателей. Вдоль напластования теплопроводность выше, чем поперёк напластования на 10-50%.

Коэффициенты линейного и объёмного расширения изменяются в зависимости от плотности породы аналогично теплоёмкости. Наибольшим значением коэффициентов расширения обладает кварцевый песок и другие крупнозернистые породы.

Коэффициент линейного расширения пород уменьшается с ростом плотности минералов.

 

Тепловых свойства некоторых горных пород и пластовых флюидов

Таблица 2.1.

Горная порода с, кДж/(кг×К) l, Вт/(м×К) a×103, м2 aL×105, 1/К
глина 0,755 0,99 0,97
глинистые сланцы 0,772 154-218 0,97 0,9
доломит 0,93 1,1-4,98 0,86
известняк 1,1 2,18 0,91 0,5-0,89
кварц 0,692 2,49 1,36 1,36
песок 0,8 0,347 0,2 0,5
Пластовые флюиды с, кДж/(кг×К) l, Вт/(м×К) a×103, м2 aL×105, 1/К
нефть 2,1 0,139 0,069-0,086
вода 4,15 0,582 0,14

 


СОСТАВ И ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГАЗА, НЕФТИ И ПЛАСТОВЫХ ВОД

СОСТАВ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

ПРИРОДНЫХ ГАЗОВ

 

Природные газы – это вещества, которые при нормальных условиях находятся в газообразном состоянии.

Углеводородные газы, в зависимости от их состава, давления и температуры могут находиться в залежи в различных состояниях – газообразном, жидком или в виде газожидкостных смесей. Газ обычно расположен в газовой шапке в повышенной части пласта.

Если газовая шапка в нефтяной залежи отсутствует (это возможно при высоком пластовом давлении или особом строении залежи), то весь газ залежи растворён в нефти. Этот газ будет, по мере снижения давления, выделятся из нефти при разработке месторождения и будет называться попутным газом.

В пластовых условиях все нефти содержат растворённый газ. Чем выше давление в пласте, тем больше растворённого газа в нефти.

Давление, при котором весь имеющийся в залежи газ растворён в нефти, называется давлением насыщения. Оно определяется составом нефти и газа и температурой в пласте.

От давления насыщения зависит газовый фактор– количество газа (в м3), содержащееся в 1 тонне нефти.

Газы могут находиться в пласте в трёх состояниях: свободном, сорбированном, растворённом.

 

Состав природных газов

 

Природные газы, добываемые из газовых, газоконденсатных и нефтяных месторождений, состоят из углеводородных компонентов (СН4 – С22Н46), а также неуглеводородных компонентов (H2S, N2, CO, CO2, Ar, H2, He).

При нормальных и стандартных условиях в газообразном состоянии существуют только углеводороды С1–С4. Углеводороды С5 и выше в нормальных условиях находятся в жидком состоянии.

Газы, добываемые из чисто газовых месторождений, содержат более 95% метана (табл. 3.1).

Химический состав газа газовых месторождений, об. %

Таблица 3.1

Месторождение СН4 С2Н6 С3Н8 С4Н10 С5Н12 N2 СО2 Относит. плотность
Северо-Ставропольское 98,9 0,29 0,16 0,05 0,4 0,2 0,56
Уренгойское 98,84 0,1 0,03 0,02 0,01 1,7 0,3 0,56
Шатлыкское 95,58 1,99 0,35 0,1 0,05 0,78 1,15 0,58
Медвежье 98,78 0,1 0,02 1,0 0,1 0,56

 

Содержание метана на газоконденсатных месторождениях – 75-95% (табл. 3.2).

Химический состав газа газоконденсатных месторождений, об. %

Таблица 3.2

Месторождение СН4 С2Н6 С3Н8 С4Н10 С5Н12 N2 СО2 Относит. плотность
Вуктыльское 74,80 7,70 3,90 1,80 6,40 4,30 0,10 0,882
Оренбургское 84,00 5,00 1,60 0,70 1,80 3,5 0,5 0,680
Ямбургское 89,67 4,39 1,64 0,74 2,36 0,26 0,94 0,713
Уренгойское 88,28 5,29 2,42 1,00 2,52 0,48 0,01 0,707

 

Газы, добываемые вместе с нефтью (попутный газ) представляют собой смесь метана, этана, пропан-бутановой фракции (сжиженного газа) и газового бензина. Содержание метана – около 35-85%. Содержание тяжёлых углеводородов в попутном газе 20-40% , реже – до 60% (табл. 3.3).

Химический состав газа нефтяных месторождений (попутного газа), об. %

Таблица 3.3

Месторождение СН4 С2Н6 С3Н8 С4Н10 С5Н12 N2 СО2 Относит. плотность
Бавлинское 35,0 20,7 19,9 9,8 5,8 8,4 0,4 1,181
Ромашкинское 19,1 17,8 8,0 6,8 8,0 1,5 1,125
Самотлорское 53,4 7,2 15,1 8,3 6,3 9,6 0,1 1,010
Узеньское 50,2 20,2 16,8 7,7 3,0 2,3 1,010

 

Тяжёлым нефтям свойственны сухие нефтяные газы (с преобладанием метана).

(3.1)

Под тяжелыми УВ понимаются углеводороды от этана (С2Н6) и выше.

Лёгким нефтям свойственны жирные газы:

 

(3.2)

 






ТОП 5 статей:
Экономическая сущность инвестиций - Экономическая сущность инвестиций – долгосрочные вложения экономических ресурсов сроком более 1 года для получения прибыли путем...
Тема: Федеральный закон от 26.07.2006 N 135-ФЗ - На основании изучения ФЗ № 135, дайте максимально короткое определение следующих понятий с указанием статей и пунктов закона...
Сущность, функции и виды управления в телекоммуникациях - Цели достигаются с помощью различных принципов, функций и методов социально-экономического менеджмента...
Схема построения базисных индексов - Индекс (лат. INDEX – указатель, показатель) - относительная величина, показывающая, во сколько раз уровень изучаемого явления...
Тема 11. Международное космическое право - Правовой режим космического пространства и небесных тел. Принципы деятельности государств по исследованию...



©2015- 2017 pdnr.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.