1.1 Химический состав и свойства пластовых и дегазированных нефтей
Физико-химическая характеристика пластовых нефтей Биттемского месторождения на стадии составления технологической схемы разработки (1999 г.) была изучена на образцах девяти глубинных проб пласта АС11 из четырех скважин (№№ 20п, 22р, 27п, 3203п) и на образцах 11 поверхностных проб из восьми скважин. Характеристика пластовых нефтей ачимовской толщи исследована на образце одной поверхностной пробы из скважины № 25п; глубинные пробы не отбирались. Пласт ЮС0 также глубинными пробами не охарактеризован, физико-химическая характеристика дегазированных нефтей изучена на образцах трех поверхностных проб из скважин №№ 27п, 50п и 181э.
Пласт АС11. По пробам, признанным качественными, газонасыщенность нефтей изменяется в пределах от 61 до 118,5 м3/т при однократном разгазировании и газовый фактор при дифференциальной дегазации - от 55,8 до 107,5 м3/т. Плотность дегазированной нефти изменяется от 842 до 854 кг/м3, величина пересчетного коэффициента по вновь выполненным исследованиям составляет 0,795-0,861.
В условиях пласта нефть относительно легкая, средней вязкости, с давлением насыщения нефти газом значительно ниже пластового давления (таблица 1.1.1). На локальных купольных участках газосодержание достигает максимальных значений, в приконтурных зонах газосодержание закономерно снижается, плотность нефти возрастает за счет гравитационных, диффузионных и окислительных процессов.
В компонентных составах жидкой и газовой фаз (таблица 1.1.2) концентрация нормальных углеводородов заметно выше концентрации их изомеров. Концентрация неуглеводородных компонентов в газе (азот, двуокись углерода) невелика и в сумме не превышает 2,5% объемных. Сероводород в составе газа стандартными хроматографическими методами не обнаружен.
Дегазированные нефти (таблица 1.1.3) по технологической классификации характеризуются как легкие и сравнительно легкие (846-895 кг/м3), маловязкие и средней вязкости, смолистые, парафиновые, сернистые, с выходом фракций до 3500С около 50% объемных. Шифр технологической классификации - II Т2 П2. Вероятно, часть проб в процессе отбора, хранения и транспортировки подверглась интенсивному испарению, вследствие чего часть легких бензиновых фракций была потеряна до проведения анализа . На это указывают аномально высокие плотности нефти ряда поверхностных проб, несопоставимые с данными изучения глубинных проб, а также высокие (100-1500С) температуры начала кипения (скв. №23п, №24р). Это обстоятельство необходимо учитывать при обосновании товарно-эксплуатационных и потребительских кондиций углеводородного сырья.
Содержание микрокомпонентов в дегазированной нефти Биттемского месторождения определялось методами рентген-флюоресцентной спектрометрии на приборах Philips X-Unique II (технология UNIQUANT) и X-Ray SPECTRO - 200T на образцах двух проб из скважин №276 и №349 (пласт АС11, отбор 2004г.). Содержание ванадия составляет 16 г/т (по двум пробам), натрия - 90 г/т, меди - 5 г/т, хлоридов - от 12 до 200 г/т при среднем значении 106 г/т; содержание железа, никеля - менее 5 г/т. Несмотря на ограниченный объем исследований, полученные данные хорошо согласуются с результатами анализа дегазированных нефтей близлежащего Западно-Камынского месторождения, где определение микрокомпонентов проведено по 19 пробам. В таблице 3.1.3 для пласта АС11 средние значения содержания микрокомпонентов в нефтях приведено по пробам Биттемского месторождения (скв. №276, №349), диапазон изменения взят с учетом результатов исследования Западно-Камынского месторождения. Во всех исследованных пробах концентрация ценных компонентов ниже промышленного уровня.
Таблица 1.1.1 - свойство пластовой нефти и воды Биттемского месторождения
Наименование параметра |
Колич. исследованных скважин (проб) |
АС11 |
Колич. исследованных скважин (проб) |
Ач1 |
|||
диап-н |
ср-е |
диап-н |
ср-е |
||||
знач. |
знач. |
знач. |
знач. |
||||
а) Нефть |
|||||||
Пластовое давление, МПа |
9(22) |
20,2 - 23,5 |
23 |
По аналогии с Быстринским, Лянторским, Федоровским, Камынским, Ай-Пимским месторождениями 19 (более30) |
25-32 |
27 |
|
Пластовая температура,0С |
9(22) |
77 - 89 |
80 |
89-93 |
90 |
||
Давление насыщения, МПа |
9(22) |
7,2 - 14,1 |
11,1 |
7,5-10 |
8,7 |
||
Газосодержание (стандартная сепарация), м3/т |
9(22) |
61,1 - 118,5 |
97 |
30-50 |
40 |
||
Газовый фактор при дифференциальном |
9(22) |
55,8 - 107,5 |
87 |
29-46 |
35 |
||
разгазировании в рабочих условиях, м3/т |
|||||||
Плотность нефти в условиях пласта, кг/м3 |
9(22) |
743 - 794 |
764 |
810-835 |
826 |
||
Вязкость нефти в условиях пласта, мПа*с |
9(22) |
0,93 - 1,42 |
1,16 |
2-5 |
2,6 |
||
Коэффициент объемной упругости, 1/МПа*10-4 |
9(22) |
8,7 - 15,8 |
13,1 |
11-14 |
9,7 |
||
Плотность растворенного газа, кг/м3 при 200С: - при однократном (стандартном) разгазировании |
9(22) |
1,129 - 1,287 |
1,174 |
1,040-1,2 |
1,073 |
||
- при дифференциальном разгазировании |
9(22) |
0,934 - 1,183 |
1,043 |
0,850-0,950 |
0,895 |
||
Плотность дегазированной нефти, кг/м3 при 200С: |
9(22) |
852 - 861 |
852 |
853-896 |
874 |
||
- при однократном (стандартном) разгазировании |
|||||||
- при дифференциальном разгазировании |
9(22) |
842 - 854 |
845 |
849-892 |
870 |
||
Объемный коэффициент, доли ед,: |
9(22) |
1,181 - 1,300 |
1,242 |
1,050-1,140 |
1,104 |
||
- при однократном (стандартном) разгазировании |
|||||||
- при дифференциальном разгазировании |
9(22) |
1,161 - 1,258 |
1,206 |
1,040-1,110 |
1,086 |
||
Пересчетный коэффициент, доли ед., |
9(22) |
0,795 - 0,861 |
0,83 |
0,961-0,883 |
0,921 |
||
- при дифференциальном разгазировании |
|||||||
б) Пластовая вода |
|||||||
Газосодержание, м3/м3 |
26(44) |
0,5 - 2,7 |
0,8 |
По аналогии Логачевской площадью 2(4) |
89-93 |
90 |
|
Плотность воды в стандартных условиях, кг/м3 |
26(44) |
1005 - 1010 |
1009 |
1011-1012 |
1011,25 |
||
- в условиях пласта, кг/м3 |
26(44) |
986 - 990 |
989 |
979-986 |
985 |
||
Объемный коэффициент, доли ед, |
26(44) |
1,023 - 1,027 |
1,027 |
1,027-1,032 |
1,027 |
||
Общая минерализация, г/л |
26(44) |
9,4 - 15,5 |
14,0 |
15,2-17,3 |
16,1 |
||
Жесткость общая, (мг-экв/л) |
26(44) |
1,8 - 7,0 |
3,1 |
2,2-14,7 |
5,3 |
||
Химический тип воды (по В.А.Сулину), преимущественный |
26(44) |
Гидрокарбонатно-натриевый ГКН |
Гидрокарбонатно-натриевый ГКН |
Таблица 1.1.2 - Компонентный состав нефтяного газа, дегазированной и пластовой нефти Биттемского месторождения
Наименование компонентов, параметров |
Пласт АС11 |
Ач1 |
|||||||||||
при однократном разгазировании пластовой нефти в стандартных условиях |
при дифференциальном разгазировании пластовой нефти в рабочих условиях |
Пластовая нефть |
при однократном разгазировании пластовой нефти в стандартных условиях |
при дифференциальном разгазировании пластовой нефти в рабочих условиях |
Пластовая нефть |
||||||||
Выделившийся газ |
Нефть |
Выделившийся газ |
Нефть |
Выделившийся газ |
нефть |
Выделившийся газ |
нефть |
||||||
Молярная концентрация |
|||||||||||||
компонентов, %%: |
|||||||||||||
- сероводород |
о т с у т с т в у е т |
о т с у т с т в у е т |
|||||||||||
- двуокись углерода |
0,50 |
0,00 |
0,54 |
0,00 |
0,23 |
0,1 |
0 |
0,12 |
0 |
0,03 |
|||
- азот+редкие |
1,54 |
0,00 |
1,70 |
0,00 |
0,70 |
1,89 |
0 |
0 |
0,54 |
0,54 |
|||
в т.ч. гелий |
0,004 |
0,00 |
0,004 |
0,00 |
. |
0,006 |
0 |
0,006 |
0 |
- |
|||
- метан |
60,29 |
0,24 |
66,05 |
0,04 |
27,29 |
71,44 |
0,29 |
80,82 |
0,12 |
20,66 |
|||
- этан |
10,80 |
0,32 |
11,60 |
0,43 |
5,04 |
5,14 |
0,15 |
5,13 |
0,33 |
1,55 |
|||
- пропан |
14,58 |
1,72 |
13,20 |
3,51 |
7,51 |
8,61 |
1,01 |
6,14 |
2,18 |
3,19 |
|||
- изобутан |
1,69 |
0,56 |
1,18 |
0,99 |
1,07 |
2,57 |
0,86 |
1,33 |
1,35 |
1,35 |
|||
- нормальный бутан |
5,48 |
2,66 |
3,44 |
4,28 |
3,93 |
5,59 |
2,72 |
2,6 |
3,85 |
3,54 |
|||
- изопентан |
1,12 |
1,45 |
0,54 |
1,83 |
1,30 |
1,5 |
1,94 |
0,57 |
2,24 |
1,81 |
|||
- нормальный пентан |
1,91 |
3,29 |
0,89 |
3,93 |
2,67 |
1,6 |
2,76 |
0,6 |
3,05 |
2,43 |
|||
- гексаны |
1,47 |
7,86 |
0,60 |
8,05 |
4,98 |
1,28 |
6,83 |
0,46 |
6,88 |
5,24 |
|||
- гептаны |
0,46 |
6,67 |
0,19 |
6,46 |
3,87 |
0,3 |
4,43 |
0,11 |
4,32 |
3,25 |
|||
- октаны |
0,16 |
6,31 |
0,07 |
5,97 |
3,54 |
0,08 |
3,22 |
0,03 |
3,1 |
2,32 |
|||
- остаток C9+высшие |
0,00 |
68,91 |
0,00 |
64,51 |
37,87 |
0 |
75,79 |
0 |
72,58 |
54,09 |
|||
Молекулярная масса |
28,25 |
203 |
25,10 |
194 |
124,2 |
25,82 |
241 |
21,53 |
233 |
179,3 |
|||
Плотность |
|||||||||||||
- газа, кг/м3 |
1,174 |
1,043 |
1,073 |
0,895 |
|||||||||
- газа относительная |
|||||||||||||
(по воздуху), доли ед. |
0,974 |
0,866 |
0,89 |
0,743 |
|||||||||
- нефти, кг/м3 |
852 |
845 |
764 |
870 |
826 |
Таблица 1.1.3 - физико-химическая характеристика проб дегазированной нефти Биттемского месторождения (по результатам анализа поверхностных проб)
Наименование параметров |
АС11 |
Ач1 |
|||
Диапазон значений |
Среднее значение |
Диапазон значений |
Среднее значение |
||
Плотность при 20 0С, кг/м3 |
846 - 895 |
861 |
853-897 |
863,4 |
|
Вязкость, мПа.с |
|||||
при 20 0С |
5,21 - 56,0 |
13,99 |
8,3-69,3 |
21,35 |
|
при 50 0С |
3,30 - 15,57 |
5,08 |
3,9-15,6 |
7,29 |
|
Молярная масса, г/моль |
203 - 295 |
221 |
210-287 |
219 |
|
Температура застывания, 0С |
(-31) - (+3) |
-15 |
(-14)-0 |
-11 |
|
Массовое содержание, % |
|||||
серы |
0,63 - 1,37 |
0,84 |
0,42-1,31 |
1,01 |
|
смол силикагелевых |
4,86 - 16,41 |
9,07 |
6,77-15,5 |
14,31 |
|
асфальтенов |
0,49 - 3,46 |
1,37 |
0,94-2,46 |
2,14 |
|
парафинов |
1,28 - 6,78 |
3,3 |
2,18-6,47 |
6,47 |
|
Температура плавления парафина, 0С |
39 - 61 |
53 |
48-57 |
50 |
|
Содержание металлов, г/т |
|||||
ванадия |
6 - 29 |
16 |
5-7 |
6 |
|
никеля |
менее 5 |
менее 5 |
6-12 |
9 |
|
железо |
менее 5 |
менее 5 |
50-300 |
120 |
|
натрия |
40 - 140 |
90 |
20-50 |
30 |
|
хлориды |
12 - 200 |
106 |
7-50 |
29 |
|
медь |
5 - 19 |
5 |
13-23 |
19 |
|
Температура начала кипения, 0С |
43 - 153 |
75 |
53-114 |
53 |
|
Фракционный состав (объемное содержание выкипающих ), % |
|||||
до 100 0С |
0 - 7 |
3,4 |
0-4,5 |
4,3 |
|
до 150 0С |
0 - 17 |
12,2 |
6-16,5 |
12,2 |
|
до 200 0С |
7,4 - 27,0 |
22,1 |
14-25 |
19,5 |
|
до 250 0С |
18 - 38 |
31,6 |
25-34,5 |
27,6 |
|
до 300 0С |
26,9 - 64,0 |
42,9 |
36-52 |
36,3 |
|
Количество исследованных проб (скважин) |
17 (13) |
1(1); среднее скв. 25 |
Пласт Ач1. Характеристика нефти ачимовской толщи изучена на образце одной поверхностной пробы из скважины № 25п. Для обоснования параметров газонасыщенной пластовой нефти использованы результаты комплексных исследований глубинных проб из скважин, вскрывших ачимовскую толщу на других месторождениях района (Быстринское, Лянторское, Федоровское, Камынское, Ай-Пимское - более 30 глубинных проб из 19 скважин). Месторождения имеют единую стратиграфическую общность и генетическое единство залежей, а также идентичность физико-химических характеристик дегазированных нефтей. В результате приняты следующие численные значения подсчетных параметров (таблицы 1.1.1 - 1.1.3):
- газовый фактор - 35 м3/т;
- плотность дегазированной нефти - 870 кг/м3;
- пересчетный коэффициент - 0,921.
Численные значения свойств газонасыщенной нефти с заданными параметрами в условиях пласта откорректированы с применением методов термодинамического моделирования.
По результатам анализа дегазированная нефть (скв. № 25п) характеризуется как сравнительно легкая, средней вязкости (21,35 мПа.с), сернистая (1,01%), парафиновая, смолистая, с выходом фракций до 3000С около 36%. Технологический шифр (по ГОСТ 912-66) - IIТ2П2. Диапазон изменения физико-химических характеристик дегазированной нефти принят по аналогии с близлежащими месторождениями. Содержание микрокомпонентов в дегазированных нефтях ачимовской толщи по близлежащим месторождениям исследовано на образцах пяти проб из скважин №№ 538, 546 и 3821 Западно-Камынского месторождения. Фиксируемая концентрация ванадия составляет 5-7 г/т (в среднем 6 г/т), никеля - от 6 до 12 г/т (в среднем - 9 г/т). В качестве сопутствующих компонентов отмечено присутствие натрия (20-50 г/т), железа (50-300 г/т), меди (13-23 г/т).
- ВВЕДЕНИЕ
- 1 СОСТАВ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРОДУКЦИИ СКВАЖИН
- 1.1 Химический состав и свойства пластовых и дегазированных нефтей
- 1.2 Химический состав и свойства пластовых вод
- 2. ОСНОВНАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА СИСТЕМ СБОРА И ПОДГОТОВКИ ПРОДУКЦИИ СКВАЖИН
- 2.1 Двухтрубная самотечная система сбора
- 3. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРИМЕНЯЕМЫХ В СИСТЕМАХ СБОРА И ПОДГОТОВКИ СКВАЖИННОЙ ПРОДУКЦИИ
- 4.1 Отложения неорганических солей
- 4.2 Асфальтосмолопарафиновые отложения
- 4.3 Коррозия трубопроводов
- Сбор и подготовка скважинной продукции
- Лекции № 16, 17 Сбор и подготовка скважинной продукции
- 2.3.4 Мероприятия по совершенствованию системы сбора и подготовки скважинной продукции
- Раздел 4.Сбор и подготовка скважинной продукции нефтяных месторождений.
- 5.1 Системы сбора скважинной продукции
- 15. Принципиальные схемы сбора скважинной продукции на нефтяных месторождениях.
- 2 . Основные элементы системы сбора скважинной продукции нефтяных месторождений.
- 17.1. Системы сбора скважинной продукции