Плотность воды пластовой: 2.4 Определение физических свойств пластовых вод

2.4 Определение физических свойств пластовых вод

На практике в
процессе эксплуатации газовых и
газоконденсатных скважин часто
встречаются случаи одновременного
притока газа и воды. Приток пластовой
воды существенно влияет на достоверность
определения термобарических параметров
скважин, на результаты исследования
при стационарных режимах фильтрации,
на продуктивную характеристику скважин,
на режим их эксплуатации и др. Поэтому
необходимо знать некоторые физико-химические
свойства пластовой воды: плотность,
минерализацию, вязкость, состав,
сжимаемость и др.

Плотность воды
определяется как отношение массы к
единице объема воды и зависит от
минерализации (количества растворенных
солей), температуры и давления. С ростом
минерализации и давления плотность
возрастает, а с увеличением температуры
– уменьшается.

На
рисунке 2.37
показана зависимость плотности пластовых
вод от их суммарной соле­ности.
Растворенные в пластовой воде газы
практически не влияют на плотность, так
как вес растворенного газа ничтожно
мал.

Установлено,
что плотность воды при атмосферном
давлении и температуре Т=273
К равна ρ_в=0,999841
кг/10^-3
м³;
при Т=277,93 К ρ_в=0,999973
кг/10^-3
м³
и при Т=293
К ρ_в=0,998203
кг/10^-3
м³.
Максимальную плотность вода имеет при
Т=277,98
К. Выше и ниже этой температуры плотность
уменьшается. Это означает, что при
затвердевании вода не сжимается, а
расширяется. Некоторые физи­ческие
параметры воды приведены в таблице
2.14.

Рисунок
2.37 –
Зависимость
плотности ρ воды от количества растворенных
в ней минералов.

Таблица
2.14 – Некоторые физические
постоянные воды.

Плотность — пластовая вода — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Cтраница 3

На плотность пластовых вод, кроме давления, температуры и растворенного газа, сильно влияет их минерализация. Плотность пластовых вод увеличивается пропорционально росту концентрации солей.
 [31]

На плотность пластовых вод, кроме давления, температуры и растворенного газа, сильно влияет их минерализация.
 [32]

Здесь рв — плотность пластовой воды; dp / dy — градиент давления на вершине конуса подошвенной воды ( zz0), направленный вверх вдоль оси скважины.
 [33]

Приводятся данные о плотности пластовой воды, ее вязкости, сжимаемости, растворимости в ней газов, а также концентрации солей и содержании различных ионов.
 [34]

Перед началом анализа определяют плотность пластовой воды.
 [35]

Инженеру-нефтянику очень часто требуется определить плотность пластовой воды.
 [36]

На рис 28 5 показана зависимость плотности пластовых вод от их суммарной солености. Растворенные в пластовой воде газы практически не влияют на плотность, так как вес растворенного газа ничтожно мал. Величину плотности пластовой воды можно получить, разделив плотность в нормальных условиях на пластовый объемный коэффициент этой воды.
 [37]

Гравитационный отстой происходит за счет разности плотностей пластовой воды ( 1010 — 1200 кг / м3) и нефти ( 790 — 950 кг / м3) в герметизированных отстойниках ( емкостях) и сырьевых резервуарах. Эмульсия должна подаваться в резервуары равномерно по всей площади через распределительное устройство ( лучи-отводы с отверстиями), которое находится под уровнем пластовой воды, что увеличивает поверхность эмульсии, контактирующей с водяной подушкой, и интенсифицирует процесс расслоения эмульсии. Время полного отделения нефти от воды определяют как отношение высоты слоя дисперсионной среды к скорости перемещения ( всплыва-ния, осаждения) капель дисперсной фазы.
 [38]

На рис. 4.24. показано изменение минерализации и плотности пластовых вод, извлекаемых с нефтью, с течением времени по основным площадям Ромашкинского нефтяного месторождения. Из данных рис. 4.24 видно, что осредненная минерализация пластовых вод по ряду площадей с 1965 по 1974 г. снизилась более чем в 2 раза.
 [39]

Один из методов его распознавания основан на различии плотности пластовой воды и фильтрата. Эта задача может быть также решена путем сравнения их удельных сопротивлений.
 [40]

Плотность инвертной эмульсии задают не менее чем на 5 % выше плотности пластовой воды.
 [41]

Для этого используют коэффициент / ( р — 10, где р — плотность пластовой воды.
 [42]

Эти результаты согласуются с лабораторными исследованиями ( см. рис. 4.3, 6): при плотности пластовых вод менее 1140 кг / м — применение гипана малоэффективно. Как показано выше, с применением гипана не всегда достигается ограничение водопритока и увеличение дебита нефти. Анализ показал, что основными причинами недостаточной эффективности операции являются нарушение условий выбора скважин, низкая минерализация пластовой воды, наличие нескольких пластов при закачивании без пакера, высокие пластовые давления ( более 20 МПа), наличие нарушений в колонне труб, а также несоблюдение технологии закачки. При воздействии на обводненный пласт с соблюдением установленных технологических параметров период эффективной работы скважин ( тэ) колеблется от нескольких месяцев до 10 лет, но в среднем составляет около 3 лет. Так, по группе скважин Ново-Елхов — ского месторождения тэ колеблется от восьми до 30 мес.
 [44]

Для того чтобы пульпа с наполнителем поступала в пласт, ее средняя плотность должна превышать плотность пластовой воды. Основное преимущество способа намыва через воронку состоит в том, что можно вводить наполнитель с большим размером частиц. Он ограничен только внутренним диаметром бурильной колонны и не должен превышать 1 / 3 внутреннего диаметра в наиболее узкой части.
 [45]

Страницы:  

   1

   2

   3

   4

Плотность пластовой воды — PetroWiki

Вы должны войти, чтобы редактировать PetroWiki. Помогите с редактированием

Содержимое PetroWiki предназначено только для личного использования и дополняет, а не заменяет инженерную оценку. SPE отказывается от какой-либо ответственности за использование вами такого контента. Дополнительная информация

PetroWiki

Перейти к навигацииПерейти к поиску

Плотность пластовой воды определяется как масса пластовой воды на единицу объема пластовой воды. Плотность пластовой воды зависит от:

• Давление
• Температура
• Растворенные компоненты

Плотность наиболее точно определяется в лаборатории на репрезентативной пробе пластовой воды. ^[1] . Электронные денсиометры могут быстро определить плотность с точностью +/-0,00001 г/см ³ в широком диапазоне температур, хотя большинство данных по нефтяным месторождениям сообщается при эталонной температуре 60°F.

Состав

• 1 Измерение плотности пластовой воды
• 2 Каталожные номера
• 3 примечательных статьи в OnePetro
• 4 Внешние ссылки
• 5 См. также
• 6 страниц чемпионов
• 7 Категория

Измерение плотности пластовой воды

Раньше плотность в метрических единицах (г/см ³ ) считалась равной удельному весу; поэтому для большинства инженерных расчетов плотность и удельный вес были взаимозаменяемыми в большинстве старых конструкций. ^[2] Однако программное обеспечение для моделирования технологических процессов, используемое при проектировании современных объектов, использует истинную плотность или удельный вес воды, чтобы избежать значительных кумулятивных ошибок, особенно при работе с тяжелыми нефтями с низкой плотностью или концентрированными рассолами. Таким образом, пробы воды, взятые для ввода в эти программы, должны иметь точную плотность, определенную экспериментально. В качестве альтернативы, некоторые современные многокомпонентные симуляторы химического равновесия точно рассчитывают плотности (и другие физические свойства) на основе полного анализа воды в диапазоне температур и давлений термодинамической базы данных. Экспериментальную проверку компьютерных прогнозов следует проводить в тех случаях, когда любая ошибка может иметь существенное влияние.

Когда лабораторные данные или фактические пробы воды недоступны, плотность пластовой воды в пластовых условиях можно приблизительно оценить (обычно с точностью +/-10%) из корреляций ( рис. 1–3 ). Единственным необходимым полем данных является плотность при стандартных условиях, которую можно получить из содержания соли с помощью Рис. 1 . Содержание соли можно оценить по удельному сопротивлению пласта, измеренному по измерениям электрического каротажа. Плотность пластовой воды в пластовых условиях можно рассчитать в четыре этапа.

• Используя температуру и плотность при атмосферном давлении, получите эквивалентный весовой процент NaCl из Рис. 2 .
• Предполагая, что эквивалентный весовой процент NaCl остается постоянным, экстраполируйте весовой процент на пластовую температуру и определите новую плотность.
• Зная плотность при атмосферном давлении и пластовой температуре, используйте рис. 3 , чтобы найти увеличение удельного веса (плотности) при сжатии до пластового давления. Для нефтяных пластов ниже точки насыщения следует использовать кривые «насыщения газом»; для воды, которая, как считается, не имеет растворяющего газа, следует использовать кривые «отсутствие газа в растворе». Эти кривые были рассчитаны по данным, предоставленным Эшби и Хокинсом. ^[3]
• Плотность пластовой воды (г/см ³ ) в пластовых условиях представляет собой сумму значений, считанных с рис. 2 и 3 . Их можно добавлять напрямую, потому что метрические единицы относятся к общей плотности воды (1 г/см ³ ). Метрические единицы можно изменить на обычные единицы (lbm/ft ³ ), умножив их на 62,37.

Другой подход к расчету плотности воды заключается в том, чтобы сначала рассчитать плотность пластовой воды при стандартных условиях с помощью корреляции Маккейна. ^{[4] [5]}

………………….(1)

, где плотность выражена в фунтах/футах ³ , а S — соленость в весовых процентах. Затем плотность в пластовых условиях рассчитывается путем деления плотности в уравнении. 1 по FVF рассола при интересующих пластовых температуре и давлении.

Удельный вес пластовой воды может быть оценен, если известно TDS, с

………………….(2)

где C _sd = концентрация растворенных твердых веществ (также известная как TDS), мг/л.

Роджерс и Питцер ^[6] обеспечивают точные, но очень подробные расчеты. Они свели в таблицу большое количество значений сжимаемости, расширения и удельного объема в зависимости от моляльности, температуры и давления. Полуэмпирическое уравнение того же типа оказалось эффективным для описания термических свойств NaCl (моляльность от 0,1 до 5) и использовалось для воспроизведения объемных данных от 0 до 300°C и от 1 до 1000 бар.

Ссылки

1. ↑ Соленые и солоноватые воды, морские воды и рассолы. 1982. Ежегодный сборник стандартов ASTM, American Soc. для испытаний и материалов, часть 31 — вода, раздел VII, Филадельфия.
2. ↑ Коллинз, А.Г. 1975. Геохимия нефтепромысловых вод. Нью-Йорк: Elsevier Scientific Publishing Co.
3. ↑ Эшби, У.Х. младший и Хокинс, М.Ф. 1948. Растворимость природного газа в рассолах нефтяных месторождений. Документ представлен на ежегодном собрании SPE 1948 г., Даллас, 4–6 октября.
4. ↑ McCain, WD Jr.: McCain, WD Jr. 1990. Свойства нефтяных жидкостей, второе издание. Талса, Оклахома: PennWell Books.
5. ↑ McCain Jr., WD 1991. Взаимосвязь свойств коллектора и флюида — состояние дел (включает связанные документы 23583 и 23594). SPE Res Eng 6 (2): 266-272. SPE-18571-PA. http://dx.doi.org/10.2118/18571-PA.
6. ↑ Роджерс, P.S.Z. и Питцер, К.С. 1982. Объемные свойства водных растворов хлорида натрия. Дж. Физ. хим. Ссылка Данные 11 (1): 15–81. http://dx.doi.org/10.1063/1.555660

Заслуживающие внимания статьи в OnePetro

Используйте этот раздел, чтобы перечислить статьи в OnePetro, которые обязательно должен прочитать читатель, желающий узнать больше

Внешние ссылки

Используйте этот раздел для размещения ссылок на соответствующие материалы на веб-сайтах, отличных от PetroWiki и OnePetro.

См. также

Пластовая вода

Свойства пластовой воды

Плотность масла

Свойства газа

Отбор проб и анализ подтоварной воды

PEH:Properties_of_Produced_Water

Страница чемпионов

Э. Дуайанн Далримпл

Категория

Плотность пластовой воды — AAPG Wiki

Из AAPG Wiki

Перейти к: навигация, поиск

Плотность пластовой воды является функцией трех переменных:

• Температура
• Давление
• Общее количество растворенных твердых веществ (TDS)

Масса пластовой воды на единицу объема пластовой воды, выраженная в метрических единицах (г/см ³ ). Для расчетов по разработке месторождений он считается эквивалентным удельному весу.

Содержание

• 1 Оценка плотности по TDS
• 2 Процедура: оценка плотности по r _w
• 3 Сбор данных
• 4 Определение концентрации NaCl по r _w
• 5 Расчетная плотность
• 6 См. также
• 7 Каталожные номера
• 8 Внешние ссылки

Оценка плотности по TDS

Если TDS известно из химического анализа пластовой воды, то приведенную ниже формулу можно использовать для оценки плотности пластовой воды (ρ _w ): ^[1]

Процедура: оценка плотности по r

_w

Рисунок 1  Определение концентрации NaCl. Авторское право: Шлюмберже.

Рис. 2  Используется для оценки плотности пластовой воды по ppm NaCl и температуре. Авторское право: Gearhart-Owens. ^[2]

Используйте процедуру, описанную в таблице ниже, для оценки плотности пластовой воды в пластовых условиях с использованием R _w . Приблизительная погрешность составляет ±10% (после ^[1] ).

1. Соберите данные: пластовая температура (T _f ), удельное сопротивление воды (R _w ) и пластовое давление. Оцените давление, умножив глубину на 0,433 psi/ft или другой подходящий градиент. Проверьте наличие ошибок T _f .
2. Оцените концентрацию хлорида натрия (NaCl) по R, используя рисунок 1.
3. Оцените плотность по весовому % NaCl и температуре, используя рисунок 2.

Сбор данных

Для оценки плотности пластовой воды соберите следующие оценки:

• Температура пласта
• Пластовое давление
• Удельное сопротивление пластовой воды

1. Оцените пластовую температуру T _f по следующей формуле:

   • где:

     Т _с = средняя температура поверхности (°F)

     D _f = глубина до пласта (футы)

     BHTзабойная температура = забойная температура (находится в заголовке журнала) (°F)

     TDобщая глубина = общая глубина (BHTзабойная температура и TDобщая глубина должны быть получены из одного прохода каротажа) (футы)

2. Оцените пластовое давление (psi) путем умножения 0,433 (градиент пресной воды) на глубину пласта.
3. Получите удельное сопротивление пластовой воды R _w [Ом·м] одним из трех способов:
   • Из пробы воды из интересующего пласта, измеренного на R _w
   • Использование каталога воды
   • Расчет по журналу SP

Определите концентрацию NaCl по r

_w

Преобладающим растворенным веществом в большей части пластовой воды является хлорид натрия (NaCl). Его концентрация определяет плотность пластовой воды и R _в . Когда доступен только R _w , мы можем использовать концентрацию NaCl для определения плотности.

Используйте рисунок 1 для определения концентрации NaCl. На пересечении пластовой температуры (по оси Y) и R _w (по оси X) найдите концентрацию NaCl (в частях на миллион), читая метки диагональных линий и интерполируя.

Оценить плотность

Оценить плотность пластовой воды по ppm NaCl и температуре, используя диаграмму на рис.