Способ определения фазового состояния пластовой углеводородной смеси

 

Использование: нефтегазодобывающая промышленность. Сущность изобретения: исследуемую пробу смеси, отобранную в сосуд высокого давления, разделяют по высоте сосуда не менее чем на 3 объема и осуществляют их последовательную сепарацию . Для каждого объема определяют соотношение объемов газообразной и жидкой фаз. По постоянству этого соотношения судят об отсутствии в смеси околокритического состояния, а по его изменению - о наличии околокритического состояния 1 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 N 25/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4834639/25 (22) 05,06,90 (46) 23,09.92. Бюл. ¹.35 (71) Южно-Уральский филиал Всесоюзного научно-исследовательского геологоразведочного нефтяного института (72) И,LU. Кувандыков и Г,Б, Недорезков (56) Дахнов В.Н, Интерпретация результатов геофизических исследований разрезов скважин,-М,; педра, 1982, с. 331-344, Авторское свидетельство СССР

N 1453284, кл. G 01 N 25/02, 1987.

Изобретение относится к геологоразведочным работам и может быть использовано для определения фазового состояния вновь открываемых залежей углеводородного сырья, а также обоснованного выбора технологии и системы их последующей разработки.

Известен способ определения характера насыщения пласта, основанный на анализе результатов геофизических исследований скважин, согласно которому отнесение пласта к классу водонасыщенных или нефтегазонасыщенных проводят по величине критического значения исследуемого параметра.

Недостатком указанного способа являются сложность, связанная с необходимостью проведения комплекса геофизических исследований, а также невозможность однозначного установления околокритическо, Ы,, 1763959 А1 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФАЗОВОГО

СОСТОЯНИЯ ПЛАСТОВОЙ И УГЛЕВОДОРОДНОЙ СМЕСИ (57) Использование: нефтегазодобывающая промышленность. Сущность изобретения; исследуемую пробу смеси, отобранную в сосуд высокого давления, разделяют по высоте сосуда не менее чем на 3 объема и осуществляют их последовательную сепарацию, Для каждого объема определяют соотношение объемов газообразной и жидкой фаз. По постоянству этого соотношения судят об отсутствии в смеси околокритического состояния, а по его изменению - о наличии околокритического состояния. 1 ил, ro состояния пластовой углеводородной смеси.

Наиболее близким техническим решением является способ определенйя фазового состояния пластовой углеводородной смеси, заключающийся в том, что углеводородную смесь при постоянных llllBGTQBblx термобарических условиях передавливают из резервуара через сечение, характерный размер которого много меньше характерного размера резервуара, в свободный замкнутый объем до создания в нем пластового давления, измеряют относительное содержание одной из фаз при сепарации проб оставшейся и передавленной частей смеси и по его изменению в результате передавки определяют фазовое состояние пластовой смеси, причем уменьшение относительного содержания жидкой фазы соответствует состоянию нефтяной залежи с растворенным газом, а его увеличение — состоянию газо1763959

10

25

40 конденсатной залежи с растворенной жидкостью.

Недостатками известного способа являются его сложность, связанная с необходимостью передавливания пластовой углеводородной смеси через узкое сечение в свободный замкнутый объем до создания в нем пластового давления, а также невозможность выявления околокритического состояния, характеризующегося плавной дифференциацией состава и физико-химических свойств смеси по толщине слоя при отсутствии границы раздела фаз газ — жидкость, Целью настоящего изобретения является повышение информативности способа путем определения наличия околокритического состояния пластовой углеводородной смеси, Поставленная цель достигается тем, что исследуемую пробу пластовой углеводородной смеси, находящуюся в сосуде высокого давления при пластовых термобарических условиях, разделяют по высоте сосуда не менее чем на 3 объема и сепарацию осуществляют, последовательно определяя соотношение газообразной и жидкой фаз для каждого объема, о наличии околокритического состояния смеси судят по изменению этого соотношения, а об отсутствии околокритического состояния — по постоянству указанного соотношения.

Отличительными признаками способа являются разделение исследуемой пробы по высоте сосуда не менее чем на 3 объема и осуществление последовательной их сепарации с определением соотношения газообразной и жидкой фаз для каждого объема, а также суждение о наличии или отсутствии околокритического состояния смеси по изменению или постоянству этого соотношения.

На чертеже представлен график изменения соотношения газообразной и жидкой фаз, Способ реализуется следующим образом.

По глубинным пробам, отобранным из разных интервалов исследуемого пласта, в сосуде высокого давления составляют представительную пробу пластовой углеводородной смеси, Далее содержимое сосуда приводят к пластовым термобарическим условиям и, поддерживая в нем с помощью измерительного пресса постоянное пластовое давление до выходного вентиля, проводят сепарацию углеводородной смеси на газ и конденсат. Для этого несколько приоткры вают выходной вентиль сосуда высокого давления, соединенный с помощью резиновых шлангов последовательно с термостатируемой при 20 С стеклянной ловушкой-сепаратором и газометром, и ведут непрерывный учет объемов пробы, израсходованной на сепарацию (по показаниям измерительного пресса)„и полученного газа, Околокритическое состояние пластовой углеводородной смеси устанавливают по постепенному изменению соотношения объемов полученного газа и пробы, израсходованной на сепарацию, а отсутствие околокритического состояния — по постоянству этого соотношения.

Пример, В ячейку рекомбинации установки фазовых равновесий "Альстом

Атлантик" (т.е„в сосуд высокого давления) заливают расчетное количество дегазированной нефти из скв. 35 месторождения Карачаганак (с плотностью 0,8849 г/см, мол.м. 179,6) и дополнительно дозируют поджатый газ промысловой сепарации (с плотностью 0,6962 г/л и преимущественным содержанием метана) из расчета 800 стандартизированных м на каждый м стаз з бильной нефти в соответствии с промысловым значением газового фактора.

Рекомбинированную углеводородную смесь приводят к пластовым термобарическим условиям (80 С, 80 МПа) и переводят в бомбу PVT для предварительного визуального наблюдения за ее фазовым состоянием путем перемещения всей пробы мимо смотрового окошка с помощью спаренных насосов. При этом наблюдают плавный цветовой переход в направлении снизу вверх от нефти темно-коричневого цвета к лимонно-желтому конденсату и бесцветному газу при отсутствии границы раздела фаз газ — жидкость, что характерно для околокритического состояния пластовой углеводородной смеси. Проводят сепарацию пластовой смеси на газ и жидкость с поддержанием пластового давления в сосуде и измерением объемов полученного газа и пластовой сме45 си, израсходованной на сепарацию. Неоднородность свойств системы по ее высоте устанавливают по результатам последовательной сепарации четырех отдельных слоев в направлении сверху вниз. В каждом

50 случае замеряют расход пробы на сепарацию (при 80 С и 80 МПа) в см . объем полученного газа (л), приведенный к стандартным условиям (20 С; 0,101325 МПа) и полученные данные используют для рас55 чета условного газосодержания каждого слоя смеси в м /м пластовой углеводородз з ной системы, представленные в таблице.

Динамика снижения условного газосодержания в процессе сепарации рекомбинированной пластовой углеводородной

1763959

Результаты сепарации рекомбинировэнной пластовой углеводородной смеси, находящейся в околокритическом состоянии

Сепарация

1 слоя

Сепарация

II слоя

Сепарация

И слоя

Сепарация

III слоя

Параметры

35,35

48,00

52,08

69,85

10,97

25.87

63,72

47,55

24,340

58,555

14,625

14,625

19,590

34,215

9,700

68,255

413,7

410,5

382,2

332,5 смеси, находящейся в околокритическом состоянии, представлена на чертеже (кривая

1).

Горизонатльная прямая 2 иллюстрирует постоянство отношения объемов пол- 5 ученного газа и пластовой углеводородной смеси, израсходованной на сепарацию, для газоконденсатной системы, не находящейся в околокритическом состоянии (скв, 602

Чаганского газоконденсатного месторож- 10 дения Оренбургской области, пласт Д У, интервал опробования 4355-4362 м), При сепарации наиболее контрастных по свойcreaM слоев I и IY, отраженных в таблице, проводят хроматографический анализ газа, 15 сепарированной жидкости и по материальному балансу анализируемых компонентов определяют в каждом случае состав и свойства пластовой углеводородной смеси: содержание . углеводородов "С +вюсшие" 20 соответственно 26,93 и 82,63 мас.%; мол.м. пластовой смеси 21,77 и 74,98; газосодержание 3531,2 и 281,3 м /м сепарированной жидкости; плотность сепарированной жидкости 0,8158 и 0,8983 г/см; мол,м. сепари- 25 рованной жидкости 150,7 и 308,54 соответственно. Экспериментально установленные в околокритическом состоянии отчетливые

Расход пробы на сепарацию, см

Расход пробы, % от исходного объема смеси при пласт. условиях (322,15 см )

Объем полученного газа при стандартных условиях, л

Суммарный объем газа, л

Условное газосодержание, м /м пластовой углеводоз о ной смеси различия в свойствах нижнего слоя, расположенного над ртутной поджимкой, и верхнего слоя углеводородной смеси позволяют отнести их соответственно к нефтяной и газоконденсатной системе, плавно переходящей в гвзовую фазу у верхней части бомбы

PVT при отсутствии границы раздела газжидкость, Формула изобретения

Способ определения фазового состояния пластовой углеводородной смеси, заключающийся в сепарации пробы смеси, находящейся в сосуде при пластовых термобарических условиях и определении фазового состояния по соотношению объемов газообразной и жидкой фаз, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения информативности способа путем определения наличия околокритического состояния, исследуемую пробу разделяют по высоте сосуда не менее чем на 3 объема и сепарацию осуществляют последовательно, определяя соотношение газообразной и жидкой фаз для каждого объема, о наличии околокритического состояния смеси судят по изменению этого соотношения, а об отсутствии околокритического состояния— по постоянству указанного соотношения.

1763959 о

ЬЪО

40 60 80

% отсепарир. ярой

Редактор Т,Куркова

Заказ 3453 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101 4.

350

Составитель И,Кувандыков

Техред М.Моргентал Корректор В.Петраш