Фазовые состояния системы нефть—газ

Фазовые превращения нефтегазовых систем в значительной степени зависят от состава нефти, в особенности, от содержания в ней тяжелых компонентов. В зависимости от состава фаз, температуры и давления фазовое состояния нефтегазовых систем может изменяться в широких пределах. Несмотря на это, существуют некоторые общие закономерности, которые справедливы для достаточно широкого диапазона условий. Так, например. с ростом давления при постоянной температуре газовая фаза обогащается компонентами нефти. При этом плотность, молекулярная масса конденсата и температура кипения увеличиваются. С увеличением температуры при постоянном давлении увеличивается содержание конденсата в газе, однако это влияние слабее, чем влияние давления. С увеличением давления и температуры составы конденсата и нефти сближаются за исключением содержания тяжелых компонентов — смол и асфальтов. Растворимость конденсата в газе снижается при содержании в нем азота. Чем больше в нефти содержится тяжелых компонентов, тем хуже ее растворимость в газовой фазе.

Растворимость нефти в газе зависит от их составов. В частности, с увеличением содержания метана в газе нефть растворяется лучше. Коэффициент растворимости нефти в газе составляет 10^-3— 10^-2г/(м³∙МПа).

Отметим также, что критические параметры нефтегазовых смесей существенно ниже, чем газоконденсатных, что обусловливается различием в составе. Критическое давление принимает наибольшее значение при близких значениях массового содержания нефти и газа в смеси (рис. 4.1).

На фазовое состояние и критические параметры нефтегазовой системы влияют несколько факторов (наличие воды, пористость среды и др.). Так, например, критическое давление смеси в пористой среде несколько ниже, чем в свободном объеме. Это объясняется тем, что на поверхности пористой среды адсорбируются в первую очередь тяжелые компоненты нефти, в результате чего их содержание в нефти снижается. По этой же причине происходит и снижение критической температуры. Влияние воды на фазовое состояние нефтегазовой системы осуществляется двояким способом. Известно, что нефть приконтурной части залежи имеет большую плотность, чем в купольной части. Это объясняется растворением в приконтурной пластовой воде наиболее легких и труднорастворимых в нефти газов (азот). Кроме того, нефть, находясь в контакте с водой, окисляется, в связи с чем содержание тяжелых компонентов в ней возрастает. Так как часть газовой фазы растворяется в воде, ее количество, растворенное в нефти, уменьшается. Соответственно снижается и давление насыщения нефти газом. Результаты исследований показали, что в пористой среде переход труднорастворимых газов из нефти в воду уменьшается.

Дата добавления: 2015-07-02