Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 [ 52 ] 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139

траций J{K - 1), числа насыщенностей / - 1 плюс два (давление и температура);

J{K -\) + 2 + {J - = JK + \. (4.10)

В условиях локального термодинамического равновесия эти

переменные взаимосвязаны равенствами (4.7), число которых

равно K{J - 1).

При этом число необходимых балансов для масс (4.1)

уменьшается и равно просто числу компонент в смеси К . Каждый из балансов теперь включает массы компонент,

находяшихся в обеих фазах:

(4.11)

Таким образом, число независимых переменных, соответствуюших эффективной системе (4.11), равно разности

{JK + \)-K(J -\)= К + 1, (4.12)

что соответствует добавлению еще одного уравнения - баланса тепла.

В изотермическом случае, когда 7 = C0nst, число (4.12) совпадает с числом уравнений (4.11).

Если химические потенциалы Х(к)" зависят также и от фазовых насыщенностей то число аргументов для и

будет точно определяться формулой (4.12), которая включает в себя и число насыщенностей.

При этом следовало бы сохранять различие фазовых давлений; более того, данные о распределении концентраций пришлось бы находить путем измерений на PVT-бомбах для смесей, заполняющих реальную пористую среду.

Однако, если влияние фазовых насыщенностей (другими словами, капиллярных сил) на химические потенциалы пренебрежимо мало , то начальное число (4.10) уменьшится на число насыщенностей и будет равно

J{K-\) + 2. (4.13)

Тогда число степеней свободы будет определяться правилом фаз Гиббса как разница числа (4.13) viK{J -\):

df = J{K-\) + 2-K{J-\) = K-J + 2. (4.14)

Это означает, в частности, что распределению компонент по фазам в газоконденсатных потоках (J = 2) в изотермических условиях пласта соответствует значение d/ ~ К - \.

В изотермическом случае растворение газа в нефти {К = 2) определяется значением df~- Иначе, содержание газа в жидкой фазе / = /(/>) является функцией порового давления, равно как и присутствие нефтяной (тяжелой) компоненты в газовой фазе g = g(p).

Состояние газированной нефти определяется практически только растворимостью газа в нефти, зависящей от давления (и от температуры как постоянного пластового параметра, но не параметра процесса течения).

Трехкомпонентная смесь углеводородов в пласте характеризуется распределением компонент по газовой и жидкой фазам, которое зависит от давления и одной независимой концентрации Cf в соответствии с правилом фаз Гиббса (4.14):

gk = gk (Р> Cf), h = Ik {P, Cf), T = const . (4.15) Параметр C иногда удобно задать в виде (98, 203J

с, - 7-. (4.16)

/(2) /(3)

Однако вместо (4.16) можно использовать в качестве параметра Гиббса и давление "схождения" - как это рекомендуется в некоторых руководствах.

4.1.3. PVT-МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЛАСТА

Уравнения балансов (4.11) можно использовать для интерпретации данных измерений при "контактной" и "дифференциальной" конденсации в PVT-бомбы.

10,0

»,0

Рис. 4.2. Расчеты ретроградной конденсации в ходе рециркуляции газа (вариант I - дифференциальная конденсация, =0; И - возврат жирного газа,

1: А2)=Аз, =0: И. V -/?<„= 0.5; /?,„=Л„=0: IV, VI -

"(3)

= 1)

Для этой цели уравнения (4.11) следует осреднить по объему бомбы:

V{g,p\\-&)kr)p = -g(„(l - А.))- (4.17)

JO)

где F - ее объем бомбы; Q - средняя интенсивность массового отбора газа; /. - часть газа, возвращаемая в бомбу специально для испарения остаточного жидкого конденсата.

Как можно видеть, уравнение (4.17) можно применять для расчета баланса масс углеводородов во всем объеме пласта.