Petrolul și gazele sunt un amestec de hidrocarburi (HC) metan (CnH2n + 2), naftenice (CnH2n) și aromatice (CnH2n-6 2n-6) serii. De obicei, dominate de hidrocarburi metan sau seria naftenice. În condiții standard (presiune de 0,1 MPa, temperatura de 200C) hidrocarburi din C H4 la C4 H10 sunt gaze; de la C5 la C16 H12 H34 - lichid; C17 H36 la C35 H72 - solide (ceruri ceresins).
Sub anumită presiune și temperatură ale moleculei de apă prin legături de hidrogen formează o structură cristalină în golurile structurale sunt introduse Curgătoare moleculele de gaz. Compușii rezultați cristaline solide (clatrații) numite hidrati de gaz.
Deoarece pentani hidrocarburile nu formează hidrați. Formula hidrat de gaz: .. Pentru metan - C H4 · 7 H2O, etan - C2 H6 O · 8 H2, propan - C2 H6 O · H2 18 etc. Creșterea temperaturii sau descreșterea presiunii este însoțită de descompunerea hidratului în gaz și apă. Densitatea hidrații gaze diferite variază în intervalul 0.8-1.8 g / cm 3. hidrati de gaz natural formează o densitate de 0.9 - 1.1 g / cm 3. clusterele mari de depozite de hidrat de gaz produc hidrat de gaz pentru formarea și conservarea care nu au nevoie de anvelope litologice.
Zonele Hidratului sunt limitate în principal la zonele de permafrost, ceea ce reprezintă aproximativ 23% din suprafața totală a terenurilor din lume, cu o adâncime de congelare roci de 500-700 și chiar de 1000 de metri.
Oil - Combustibili amestec complex de hidrocarburi, în principal, cu un amestec de compuși oxigenați organici, sulf și azot moleculă mare, în general, este un lichid oleaginos de culoare roșu-brun, uneori aproape negru (și exemplu incolor Surakhan ulei ușor), modifică în mod semnificativ proprietăți fizice și mecanice, în funcție de compoziția chimică.
Densitatea uleiului variază de la 0.75 până la 0,97 g / cm 3. Punctul de fierbere de la 74 ° C până la 170 ° C, punctul de inflamabilitate - 18 ° C până la 100 ° C și mai mare, un punct de curgere de - de la -20 ° C până la + 20 ° C, compoziția fracționată - practic lipsit de benzină la compoziția grupului benzină - de metan substanțial pur predominant aromatic.
Principalele impurități sunt sulf și azot (Notă - aceasta este a mea, și este necesar să se extindă).
Conținutul de sulf este împărțit în clase conținut de sulf scăzut de ulei (sulf mai mic de 0,5%), sulf (sulf 0,51 ÷ 2%) și sulf ridicată (mai mare de 2% sulf).
Prin conținutul de rășină - în subclase: malosmolistye (smoale mai puțin de 18%), gudron (gudron de 18 ÷ 35%) și vysokosmolistye (rășină 35%).
Prin conținutul de parafină - în tipuri: maloparafinistye (parafină mai puțin de 1,5%), parafinice (parafină 1,5 ÷ 6%) și vysokoparafinistyh (parafină mai mult de 6%).
Compozitia uleiului conținut în fracțiunile se caracterizează. recuperat în mod tipic fracțiuni cu temperatura următoare variază punctul de început și de sfârșit de fierbere: 40 ÷ 180 ° C - Avgas, 40 ÷ 205 ° C - benzină, 200 ÷ 300 ° C - Kerosen, 270 ÷ 350 ° C - nafta, 350 ÷ 500 ° C - ulei de peste 500 ° C - tar.
Proprietăți fizice ale uleiului
densitate de ulei # 961; n - masa sa (m) per unitate de volum V calculat conform formulei
densitate unitară - kg / m 3. Densitatea divizată în ulei ușor (mai puțin de 850 kg / m 3) și severă (mai mult de 850 kg / m3). Densitatea uleiului peste 1000 kg / m 3 numit maltitol.
Densitatea uleiului rezervor - este greutatea uleiului extras din măruntaiele condițiilor rezervor de conservare într-un volum unitate. De obicei, este de 400-800 kg / m3 și cu creșterea conținutului de gaz și temperatura uleiului în raport cu densitatea scade uleiul separat la 20-40% sau mai mult.
uleiuri și densitatea uleiului (Romania) este determinată la o temperatură de 20 ° C și corelată cu o densitate de apă distilată la 4 ° C și presiune atmosferică de 760 mm Hg (în aceste condiții densitatea apei este cea mai mare și este exact 1 kg per volum de 1 litru) .
Densitatea uleiului în condiții de rezervor poate fi estimată la aproximativ de formula
unde # 963; pl - densitate ulei situ, kg / m3;
# 963 autolizată - densitatea uleiului separat, kg / m3;
# 963; z - densitatea relativă a gazului;
b - volumul rezervorului de petrol coeficient.
Densitatea uleiului masurata prin picnometru de cântărire, Westphal și hidrometru.
Vascozitatea - este proprietatea fluidului pentru a rezista mișcării particulelor sale în raport cu celălalt.
Vâscozitatea uleiului formării - ulei este proprietatea care determină gradul de mobilitate în condițiile rezervor.
vâscozitatea uleiului () se măsoară în mPas (millipascal pe secundă). Aceasta scade odată cu creșterea temperaturii, cantități crescătoare de hidrocarburi gazoase dizolvate; crește - presiunea crește, creșterea greutății moleculare a uleiului, cu creșterea cantității de azot dizolvat.
Vascozitatii uleiului in situ poate fi de zece ori mai mică decât viscozitatea țițeiului degazeificat.
Magnitudinea vâscozității distinge ulei cu vâscozitate redusă ( # 956; n ≤ 1 mPa * s), cu vâscozitate redusă (1<μн ≤ 5 мПа*с ), с повышенной вязкостью (5 <μн ≤ 25 мПа*с ) и высоковязкие (μн> 25 mPa * s).
In dezvoltarea multor domenii în România, GNL și fosta URSS, o violare a legii lui Newton lichide de frecare directă, atunci când tensiunea de forfecare tangențiale este direct proporțională cu vitezele de gradient a straturilor de fluid unul împotriva celuilalt. Ratele de filtrare Dependență # 948; gradientul de presiune (grad p) are forma unei linii drepte care trece prin origine.
Fluid supunându legea lui Newton, numit Newton.
Dependența ratei de filtrare a gradientului de presiune pe câmpurile de petrol și gaze are forma unei curbe convexe în raport cu axa gradient de presiune. Astfel de lichide au proprietăți structurale și mecanice sunt numite viscoelastic sau non-newtoniene.
ulei vâscoelastic în echilibru la gradienți de presiune joasă au o anumită structură spațială, formată din particule coloidale substanțe asfalten și capabile să reziste la tensiunea de forfecare. Odată cu creșterea structurii gradient de presiune incepe sa se descompuna uleiuri, și atunci când o anumită tensiune de forfecare încep să se scurgă ca un fluid newtonian.
Sau proprietățile vâscoelastice ale uleiului non-newtoniene în formarea manifestată într-un conținut semnificativ de asfaltene și rășini, la începutul cristalizării uleiului de parafină (când temperatura rezervorului aproape de temperatura de la debutul cristalizării parafină) cu interacțiune fizico-chimică între fluidele de formare în mediul poros.
Proprietățile structurale și mecanice ale uleiului non-newtoniene dispar în timpul încălzirii și creșterea ratei de filtrare [21].
în care KCN - coeficientul de absorbție a luminii;
C - concentrația uleiului în soluție;
l - grosimea stratului.
Dimensiunea coeficientului de absorbție a luminii - 1 / cm. Per unitate KCN primit coeficient de absorbție a luminii o astfel de substanță, în care transmisia luminii prin stratul de 1 cm grosime, intensitatea luminii scade la l ≈ 2,718 ori. Dimensiunea KCN depinde de lungimea de undă a luminii incidente, natura solutului, temperatura soluției, dar nu depinde de grosimea stratului. De obicei Coeficientul KCN de absorbție a luminii variază între 150 ÷ 900 unități. KCN determinat folosind photocolorimeter. Proprietățile colorimetrice ale uleiului utilizat ca o componentă trasor în căile de control și direcțiile de filtrare ulei.
Pescuit GOR numita cantitate volumetrică de gaz m 3 obținut prin separarea uleiului per 1 m 3 (t) de petrol degazată. Distinge factori de gaz: inițiale, definite pentru prima lună de funcționare a sondei, curentul - pentru orice perioadă de timp, media - de la proiectare începe să orice dată arbitrară. Dimensiunea comercială GOR depinde atât de conținutul de gaz de petrol și de condițiile de dezvoltare rezervor. Ea poate varia în limite foarte largi. Astfel, câmpul Yarega, această valoare este de 1,2 m 3 / t, și-Vozhskaya Voi - până la câteva mii de m 3 / m (înlocuiți exemple).
presiunea de saturație (începutul vaporizarea) ulei rezervor - este presiunea la care începe selectarea primelor bule de gaz dizolvat. ulei produs este declarat a fi saturate. dacă este la presiunea în rezervor egală cu presiunea de saturație; subsaturat - dacă presiunea rezervorului peste presiunea de saturație. Diferența dintre saturație și rezervor presiunea poate varia de la zeci la zeci de mPa. valoarea presiunii de saturație depinde de cantitatea de gaz dizolvat în ulei, compoziția și temperatura de rezervor.
presiunea de saturație este determinată de rezultatele studiului probelor de ulei de adâncime și loturi experimentale.
Coeficientul de compresibilitate ulei # 946; H - este o măsură de schimbare în unități de volum rezervor de ulei, atunci când presiunea de 0,1 MPa. Se caracterizează elasticitatea uleiului și determinată din relația
# 916; V - schimbarea volumului de ulei cu schimbare de presiune asupra # 916; P.
Coeficientul de compresibilitate crește odată cu creșterea conținutului de ulei al uleiului de lumină și cantitatea de gaze dizolvate, creșterea temperaturii, de reducere a presiunii și are o valoare (140 ÷ 6) x 10 -6 MPa -1. Pentru majoritatea uleiurilor rezervor magnitudinea sa (6 ÷ 18) x 10 -6 MPa -1. țiței degazat caracterizate printr-un coeficient relativ scăzut de compresibilitate (4 ÷ 7) * 10 -10 MPa -1.
Coeficientul de dilatare termică # 945; n arată ce parte # 916; V volumul inițial volumul V0 de ulei se schimbă atunci când temperatura se modifică cu 1 ° C:
în cazul în care dimensiunea # 945; corespunde la 1 / ° C.
Pentru majoritatea valorilor uleiuri ale coeficientului de dilatare termică în intervalul (1 ÷ 20) 1 * 10 -4 / ° C
Raportul volumetric al uleiului rezervor (b) - este raportul dintre volumul uleiului rezervor la volumul separat primit de acesta, în condiții standard (presiune atmosferica 760 mm Hg și temperatura de 20 ° C) ulei. Acesta indică cât de mult ar fi fost degazat 1 m 3 de ulei in situ
unde VOP - volumul de petrol în condiții de rezervor;
Vod - volumul de aceeași cantitate de ulei după degazare în condiții standard;
# 963; op - densitatea uleiului în condiții de rezervor;
# 963; os - densitate uleiului în condiții standard.
Când separarea gazului are loc reducerea volumului de petrol rezervor, care este evaluat factorul de contracție (# 949;)
Raportul volumetric de ulei este mai mare decât unu, și, uneori, se poate ajunge la 2-3. Shrink raportul ajunge adesea la 40% sau mai mult.
Inversul raportului volumului, denumit factor de conversie (# 952;). care servește pentru a aduce volumul uleiului rezervor la volumul de ulei pe suprafața
Raportul volumetric al uleiului rezervor (sau factor de conversie) este utilizată la calcularea metodei volumetrice ulei. Volumul de ulei factor rezervor determinat mai precis prin selectarea și cercetarea probelor de ulei rezervor adâncime. Acesta poate fi calculat aproximativ în funcție de compoziția fracționată a gazului.