Способ определения фазового состояния пластовой углеводородной смеси

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1763959 А 1 19 1 М 25/02 51) Е ИЗОБРЕТЕН 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Южно-Уральский филиал Всесоюзного научно-исследовательского геологоразведочного нефтяного института(72) И,Ш. Кувандыков и Г,Б, Недорезков (56) Дахнов В.Н, Интерпретация результатов геофизических исследований разрезов скважин,-М,; педра, 1982, с. 331-344,Авторское свидетельство СССР М 1453284, кл. С 01 К 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 оезультатов 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(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,го состояния пластовои углеводородной смеси,Наиболее близким техническим решением является способ определенйя фазово- а го состояния пластовой углеводородной ссмеси, заключающийся в том, что углеводородную смесь при постоянных пластовых термобарических условиях передавливают из резервуара через сечение, характерный размер которого много меньше характерно- СЛ го 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 5 10 20 25 30 35 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 около- критического 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 около- критического состояния - по постоянству этого соотношения.П р и м е р, В ячейку рекомбинации установки фазовых равновесий "Альстом Атлантик" (т,ев 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 РЧТ 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 сме 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 рас чета условного газосодержания каждогослоя смеси в м /м пластовой углеводородз зной системы, представленные в таблице.Динамика снижения условного газосодержания в процессе сепарации рекомбинированной пластовой углеводородной1763959 Результаты сепарации рекомбинировэнной пластовой углеводородной смеси, находящейся в околокритическом состоянииПараметры 35,35 48,00 52,08 69,85 10,97 25,87 63,72 47,5524,34058,555 14,625 14,625 19,590 34,215 9,70068,255 413,7 410,5 382,2 332,5 смеси, находящейся в околокритическом состоянии, представлена на чертеже (кривая 1),Горизонатльная прямая 2 иллюстрирует постоянство отношения объемов пол ученного газа и пластовой углеводородной смеси, израсходованной на сепарацию, для газоконденсатной системы, не находящейся в околокритическом состоянии (скв, 602 Чаганского газоконденсатного месторож дения Оренбургской области, пласт ДУч, интервал опробования 4355-4362 м), При сепарации наиболее контрастных по свойствам слоеви У, 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 "Сз+вюсшие" 20 соответственно 26,93 и 82,63 мас. Омол.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 рованной жидкости 150,7 и 308,54 соответственно. Экспериментально установленные в околокритическом состоянии отчетливые Расход пробы на сепарацию,смРасход пробы, ,4 от исходного объема смеси при пласт. условиях (322,15 см )Объем полученного газа при стандартных условиях, лСуммарный объем газа, л Условное газосодержание, м /м пластовой углеводозо 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 РЧТ 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 ющ и й с я 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 около- критического состояния смеси судят по изменению этого соотношения, а об отсутствии околокритического состояния - по постоянству указанного соотношения,% отселарир ярой Составитель И,КувандыковРедактор Т,Куркова Техред М,Моргентал Коррект етра оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10 Заказ 3453 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5