Склад і властивості природних газів
Природні гази, що видобуваються із чисто газових, газоконденсатних і нафтових родовищ, за своїм якісним складом близькі між собою. Вони містять, головним чином, вуглеводні метанового ряду (алкани) й домішки невуглеводневих компонентів, такі як азот, вуглекислий газ, сірководень, інертні гази.
Гази, які видобуваються із чисто газових родовищ, складаються майже з одного метану, в них відсутні важкі фракції, здатні перейти в рідкий стан при нормальних умовах, і тому їх називають сухими.
У газах із газоконденсатних родовищ містяться й більш важкі компоненти, які при нормальному тиску переходять у рідину, котру називають газовим конденсатом.
Нафтові гази нафтових родовищ містять значно менше метану і велику частку пропан-бутанової фракції, яка за нормальної температури й тиску вище від 0,9 МПа знаходиться в рідкому стані та використовується як скраплений газ.
Контрольні питання
1. Що розуміють під пористістю гірських порід?
2. Що таке проникність гірських порід?
3. Розповісти про механічні властивості гірських порід.
4. Що таке пластовий тиск?
5. Який склад і властивості нафти та газу.
§ 1.3 Підземна гідрогазодинаміка
Фільтрація
Фільтрацією називається рух рідин, газів і їх сумішей у пористих та тріщинистих середовищах, тобто в твердих тілах, пронизаних системою пор і мікротріщин, що сполучаються між собою. Фільтрація рідин та газів володіє деякими специфічними особливостями. Фільтрація відбувається по надзвичайно малих у поперечних розмірах порових каналах при дуже малих швидкостях руху рідин. Сили тертя при русі рідини у пористому середовищі надто великі, оскільки площі зіткнення рідини з твердими частинками величезні.
Пористе середовище характеризується коефіцієнтами пористості й просвітності. Коефіцієнт пористості m є відношення об'єму пор (tпір) до всього об'єму пористого середовища (t)
.
(1.4)
Коефіцієнтом просвітності n називається відношення площі просвітів (wпросв) у певному перетині пористого середовища до всієї площі цього перетину (w)
. (1.5)
Можна показати, що середнє по довжині пласта значення просвітності рівне пористості, тобто
, (1.6)
тому середнє значення площі просвітів
.
(1.7)
Спрощеною моделлю пористого середовища є модель фіктивного ґрунту. Фіктивний ґрунт складається з кульок одного діаметра, укладених певним чином. Основним елементом (основним осередком) фіктивного ґрунту є ромбоедр, котрий вийде, якщо прийняти центри восьми дотичних частинок за вершини кутів. Залежно від гострого кута q бічної грані ромбоедра укладання куль більш-менш щільна.
Кут q змінюється в межах від 60° до 90°. Куту q = 60° відповідає найщільніше укладання куль, куту q = 90° – найвільніше.
Пористість фіктивного ґрунту визначається за формулою Ч. Сліхтера, з якої виходить, що пористість залежить лише від взаємного розташування частинок, яке визначається кутом q.
. (1.8)
Щоб формули для фіктивного ґрунту можна було застосувати для природного ґрунту, потрібно замінити реальний ґрунт еквівалентним йому фіктивним, що повинен мати такий же гідравлічний опір, як у природного ґрунту. Діаметр частинок такого фіктивного ґрунту називається ефективним діаметром (dэ).
Швидкістю фільтрації w називається відношення об'ємної витрати рідини до площі поперечного перетину пласта, нормального до напряму руху рідини
.
(1.9)
Швидкість фільтрації є фіктивною швидкістю, з котрою рухалася б рідина, якби пористе середовище було відсутнє (m = 1).
Середня швидкість руху рідини v рівна відношенню об'ємної витрати до площі просвітів wпросв (живому перетинові потоку):
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.