Слайд 2
План:
1.Основные сведения о добыче нефти и нефтепродуктов.
2.Свойства нефти,
нефтепродуктов и газа
Слайд 3
Нефть - горючая, маслянистая жидкость, преимущественно темного цвета,
представляет собой смесь различных углеводородов.
В ней обычно преобладают
углеводороды метанового ряда, химическая формула СnН2n+2.
Метан (СН4) – один из самых лёгких углеводородных газов.
В нормальных условиях углеводороды с числом атомов углерода в молекуле до четырёх (С4Н10) представляют собой газы, от пяти до шестнадцати (С16Н34) – жидкости, а выше –твёрдые вещества. В молекулах углеводородных соединений, из которых состоит нефть, может быть до 80 атомов углерода и более. В среднем в нефти содержится около 85 % углерода и 13 % водорода.
1.Основные сведения о добыче нефти и нефтепродуктов.
Слайд 4
Нефть
В пластовых условиях все углеводороды находятся обычно в
жидком состоянии. Со снижением давления и температуры из нефти
выделяются газы и тяжёлые углеводородные соединения, в частности, парафин.
Парафин в нормальных условиях представляет собой твёрдое кристаллическое вещество. В большинстве случаев парафинистая нефть содержит от 2 до 30 % парафина, а также значительное количество асфальтосмолистых веществ.
Слайд 5
Нефть
По мере подъёма нефти на поверхность парафин и
асфальтосмолистые вещества начинают выделяться, отлагаясь на стенках подъёмных труб,
арматуры и в призабойной зоне.
В качестве примесей в нефти находятся соединения, содержащие кислород, серу и азот и в небольших количествах другие элементы (хлор, йод, фосфор, калий и т.д.).
Слайд 6
Состав нефти
Во многих нефтяных и газовых месторождениях присутствуют
сероводород (H2S) и углекислый газ (СО2).
Слайд 10
Транспортировка нефти
По морю (танкерами)
По железной дороге (цистернами)
Трубопроводный транспорт
Слайд 12
Плотность нефти
В зависимости от состава нефти плотность её
изменяется от 760 до 960 кг/м3 при температуре 20С.
На этот параметр существенное влияние оказывают давление и температура в пластовых условиях.
В связи с изменением объёма нефти под действием растворённого газа и температуры плотность её в пласте обычно ниже плотности сепарированной нефти. Известна нефть, плотность которой в пластовых условиях меньше 500 кг/м3 при плотности сепарированной нефти 800 кг/м3.
2.Свойства нефти, нефтепродуктов и газа
Слайд 13
Плотность нефти
В соответствии с существующими стандартами плотность нефти
и нефтепродуктов принято определять при температуре 20С, пользуясь понятием
относительной плотности.
Относительная плотность – это безразмерная величина, равная отношению плотности нефти (нефтепродукта) к плотности дистиллированной воды при температуре 4С. Эту плотность обозначают
Так как плотность дистиллированной воды при 4С равна 1 г/см3, то относительная плотность какого-либо вещества и плотность, выраженная в г/см3, численно равны.
Относительная плотность нефти, добываемой в России, находится в пределах 0,76 – 0,96.
Слайд 14
Динамическая вязкость
Вязкость – свойство жидкости или газа оказывать
сопротивление перемещению одних её частиц относительно других. Для характеристики
этих сил используется коэффициент внутреннего трения, который называется коэффициентом динамической вязкости .
За единицу динамической вязкости принят паскаль-секунда (Па∙с), т.е. вязкость такой жидкости, в которой на 1м2 поверхности слоя действует сила, равная 1 Н, если скорость между слоями на расстоянии 1 см изменяется на 1 см/с. Жидкость с вязкостью 1 Па∙с относится к числу высоковязких.
Слайд 15
Вязкость
В нефтяном деле для удобства принято пользоваться единицей
вязкости в 1000 раз меньше – миллипаскаль-секунда (мПа∙с).
Так,
пресная вода при температуре 20С имеет вязкость 1 мПа∙с, а нефть – от 1 до 10 мПа∙с. Встречается нефть с вязкостью менее 1 и несколько тысяч мПа∙с.
Слайд 16
Кинематическая вязкость
Вязкость жидкости характеризуется также коэффициентом кинематической вязкости,
т.е. отношением динамической вязкости к плотности жидкости.
За единицу
в этом случае принят квадратный метр в секунду (м2/с).
Слайд 17
Коэффициент сжимаемости
Способность нефти изменять свой объём при изменении
внешнего давления количественно характеризуется коэффициентом сжимаемости, или коэффициентом объёмного
упругого расширения.
Этот коэффициент равен отношению изменения объёма нефти к её первоначальному объёму при изменении давления на 1 Па или 1 МПа:
где – изменение внешнего давления.
Для нефти, добываемой в России, коэффициент сжимаемости изменяется от 0,7∙10-3 до 14∙10-3 МПа-1.
Слайд 18
Объёмный коэффициент нефти
При обработке данных исследования скважин, а
также подсчётах запасов нефти бывает необходимо знать, во сколько
раз изменяется объём нефти при извлечении её на поверхность.
Для этого обычно пользуются объёмным коэффициентом нефти b, характеризующим отношение объёма нефти в пластовых условиях Vпл к объёму, который она занимает на поверхности Vпов после дегазации (сепарации):
b = Vпл/Vпов.
Слайд 19
Факторы, влияющие на объём
На изменение объёма нефти при
извлечении её на поверхность влияют следующие факторы:
– изменение давления,
–
изменение температуры,
– выделение из нефти газа, который в пластовых условиях был в ней растворён.
Для нефти, добываемой в России, объёмный коэффициент изменяется в пределах от 1,0 до 2,0.
Слайд 20
Газовый фактор
Важной характеристикой нефти в пластовых условиях является
газовый фактор – количество газа, приведённое к атмосферному давлению,
содержащееся в 1 м3 или 1 т нефти.
Для нефтяных месторождений нашей страны газовый фактор изменяется от 20 до 1000 м3/т (в среднем он составляет 100 м3/т).
Этот параметр обычно определяется по пробам пластовой нефти путём её дегазации при нормальной температуре.
Слайд 21
Давление насыщения
С повышением давления газ растворяется в нефти.
Согласно закону Генри, растворимость газа в жидкости при данной
температуре прямо пропорциональна давлению.
Давление, при котором газ находится в термодинамическом равновесии с нефтью, называется давлением насыщения.
Если давление ниже давления насыщения, из нефти начинает выделяться растворённый в ней газ.
Слайд 22
Свойства пластовой воды
В пластовых водах, как правило, растворено
значительное количество различных веществ. Среди них чаще всего встречаются
растворимые соли соляной, серной, угольной, сероводородной, азотной и борной кислоты.
Некоторые воды содержат значительное количество йода и брома и используются как сырьё для получения этих ценных элементов.
Слайд 23
Плотность пластовой воды
Плотность пластовых вод всегда больше единицы
и в ряде случаев достигает 1,3 г/см3 и более
и прямо связана с их минерализацией.
Коэффициент сжимаемости пластовых вод изменяется в зависимости от температуры, давления и содержания в них растворённого газа.
Для дегазированных пластовых вод на основных месторождениях России коэффициент сжимаемости изменяется от 3∙10-4 до 5 10-4 МПа-1. Сжимаемость пластовой воды возрастает с увеличением в ней содержания растворённого газа.
Слайд 24
Свойства воды
Пластовая вода, как и нефть, при извлечении
на поверхность изменяет свой объём. Объёмный коэффициент пластовой воды
колеблется в пределах от 1 до 1,05.
Вязкость пластовой воды существенно зависит от температуры (с повышением температуры она уменьшается) и её минерализации (чем выше минерализация, тем больше вязкость).
Слайд 25
Свойства углеводородных газов.
Газ, добываемый из газовых месторождений
или попутно с нефтью, состоит из
смеси лёгких углеводородов
(главным образом метана),
паров бензина,
примесей азота,
углекислоты,
окиси углерода,
сероводорода.
Слайд 26
Плотность газа
Плотность газов существенно зависит от давления и
температуры.
Она может измеряться в абсолютных (например, г/см3, кг/м3)
и относительных единицах.
При давлении около 0,1 МПа и температуре 0С плотность газов от 0,0007 до 0,0015 г/см3 (в зависимости от содержания в газе лёгких и тяжёлых углеводородов).
Слайд 27
Относительная плотность газа
Относительной плотностью газа называют отношение плотности
газа при атмосферном давлении (0,1 МПа) и стандартной температуре
(обычно 0С) к плотности воздуха при тех же значениях давления и температуры.
Для углеводородных газов относительная плотность по воздуху изменяется в пределах 0,6 – 1,1.
Слайд 28
Растворимость реальных газов
Растворимость реальных газов (в том числе
и нефтяных) в жидкости при неизменной температуре определяют по
формуле
s = α∙pb,
где s – объём газа, растворённого в единице объёма жидкости, приведённый к стандартным условиям;
α – коэффициент растворимости газа в жидкости, характеризующий объём газа (приведенный к стандартным условиям), растворяемый в единице объёма жидкости при увеличении давления на 1 МПа;
p – давление газа над жидкостью;
b – показатель, характеризующий степень отклонения растворимости реального газа от идеального.
Слайд 29
Растворимость реальных газов
Значения α и b зависят от
состава газа и жидкости. Например, для некоторых условий показатель
b изменяется в пределах 0,80 – 0,95.
Коэффициент растворимости α для нефти и газов основных месторождений России изменяется в пределах 5 –11 м3/м3 на 1 МПа.