Билет №1

Перечислите исходные и основные расчетные параметры, описывающие нефтяную фазу для модели нелетучей нефти (black oil). Нарисуйте схематично графики зависимости этих параметров от давления (для двух трех разных значений температуры). Отметьте на графиках подписи осей и ключевые точки.

Ответ:

Минимальный набор данных:

1) Свойства компонент:

• 
  γ_g – gamma_gas - удельная плотность газа, по воздуху.
  
• 
  γ_o – gamma_oil - удельная плотность нефти, по воде.
  

2) Соотношение компонент в флюиде:

• 
  r_sb- газосодержание при давлении насыщения, м3/м3.
  

Другие параметры (калибровочные параметры):

• 
  Pb – давление насыщения, атм.
  
• 
  T_res – пластовая температура, ℃.
  
• 
  B_ob – объёмный коэффициент нефти, м³/м³.
  
• 
  µ_ob – вязкость нефти при давлении насыщения, сП.
  

Расчетные параметры:

R_s – содержание газа в нефти, м³/м³

B_o, B_g, B_w – объемные коэффициенты нефти, газа, воды, м³/м³

μ_o, μ_g, μ_w – вязкость нефти, газа, воды, сП

ρ_o, ρ_g, ρ_w – плотности нефти, газа, воды, кг/м³

И другие параметры: сжимаемость, поверхностное натяжение на границе раздела фаз, теплоемкость.

Графики:

1) Газосодержание в нефти – объем газа, растворенного в нефти в пластовых условиях.

При увеличении температуры газ выделяется раньше



2) Объемный коэф. нефти – отношение объёма, занимаемого нефтью в пластовых условиях к объёму, занимаемому нефтью при стандартных условиях.



3) Вязкость нефти



4) Плотность нефти

---

Билет № 2

Перечислите исходные и основные расчетные параметры, описывающие поток флюидов для модели нелетучей нефти (black oil). Нарисуйте схематично графики зависимости этих параметров от давления (для двух трех разных значений температуры). Отметьте на графиках подписи осей и ключевые точки. Чем отличаются параметры потока флюидов от параметров флюидов.

Ответ:

• 
  свойства флюидов – то, что можно замерить в лаборатории
  
• 
  свойства потока флюидов – то, что можно замерить на скважине
  

Исходные данные:

1) Параметры флюида+

2) Минимальный набор данных:

• 
  q_liq – дебит жидкости, м³/сут
  
• 
  f_w – обводненность, %
  
• 
  r_p – газовый фактор м³/м³
  

Газовый фактор Rp в отличии от газосодержания Rsb является, вообще говоря, параметром скважины - показывает отношение объёма добытого газа из скважины к объёму добытой нефти приведённые к стандартным условиям.

Расчетные параметры:

rsb = rp







Флюид — это статичная смесь нефти, газа и воды. Флюидом может называться как чистые компоненты – нефть, вода или газ, так и их смеси с произвольными соотношениями. Свойства флюидов как правило определяются в лаборатории и часто называются PVT свойства. Поток флюидов - это то, что движется в пласте, скважине, трубопроводах. Поток, в отличии от флюида, дополнительно описывается динамическими характеристиками - объёмным или массовым расходом флюида, и параметрами, определяющими соотношение фаз в потоке обводненностью и газовым фактором.

Билет № 3

Поясните на рисунках механизмы и принципы калибровки PVT корреляций. Перечислите распространенные калибровочные параметры для модели нелетучей нефти.

Ответ:

Калибровочные параметры (можем не задавать, они рассчитаются по корреляциям):

• 
  Pb – давление насыщения, атм.
  
• 
  T_res – пластовая температура, ℃.
  
• 
  B_ob – объёмный коэффициент нефти, м³/м³.
  
• 
  µ_ob – вязкость нефти при давлении насыщения, сП.
  

---

PVT корреляций строятся на основе обобщения лабораторных экспериментов различных нефтей. Они исходно содержат ошибку более 10% за счет разброса параметров нефтей, данные по которым использовались при построении корреляций. На практике ошибка оценки свойств по корреляциям может достигать 30%.

Для снижения ошибок кроме корреляций желательно использовать замеры параметров реальных нефтей. Это делается с использованием корреляционных параметров.

Например, давление насыщения может быть рассчитано по корреляции. Но если есть замер, то можно ввести поправочный коэффициент в корреляцию, который обеспечил бы совпадение замера и расчета. При этом корреляция обеспечивает правильную динамику изменения параметра при вариации давления или температуры.

Чем меньше "степеней свободы" или параметров в корреляции - тем меньше данных требуется для непротиворечивой настройки зависимости. Для pb корреляции газосодержания от давления требуется два параметра - давление насыщения и пластовая температура.



Мы видим, что при получении данных о давлении насыщения и пластовой температуре, калибровочное значение давления насыщения сместилось влево (форма / характер зависимости не поменялся)



Другие параметры:




PVTcorr - номер набора PVT корреляций используемых для расчёта

• 
  StandingBased = 0 - на основе корреляции Стендинга
  
• 
  McCainBased = 1 - на основе корреляции Маккейна
  
• 
  StraigthLine = 2 - на основе упрощенных зависимостей
  

Корреляция Стендинга (слева) и Маккейна (справа)



Выпуклость по корреляции Маккейна более корректна – показывает, что газ, который выделяется из флюида, может иметь разный компонентный состав. Сначала выходят легкие газы (метан), при снижении давления ниже критического уровня начинают выделятся и более тяжелые фракции (этан, пропан). Поэтому зависимость будет не линейной.

---

При правильном подборе калибровочных параметров, при смене корреляции характер зависимости поменяется, но не настолько сильно (реперные точки сохранятся).

Калибровки должны отличатся от расчетных параметров по корреляции менее чем на 30%.

Корреляция Стендинга менее корректна с физической точки зрения (старше), но считает быстрее и для более широкого набора данных.

Билет № 4

Поясните на рисунках как изменяются свойства нефти и газа при сепарации части газа на приеме насоса. К каким эффектам это может привести для расчета распределения давления ниже и выше насоса?

Ответ:



Обычно после сепарации флюида на приеме насоса – флюид, лишенный части газа, попадает в насос, где повышается давление. После этого можно рассмотреть два случая - выделившийся газ растворяется в нефти или не растворяется (только сжимается). В реальности реализуется промежуточный вариант - часть газа успевает раствориться, часть нет. Регулируется коэффициентом фазной неравновесности. Можно учесть при расчете.

ksep = 0.5 ,psep = 50 атма, tsep = 90 C



При увеличении коэффициента неравновесности Kf = 0.9 картина изменится - эффективное значение давления насыщения нефти вырастет, что позволит части газа раствориться.


Билет № 5

Чем отличаются газовый фактор и газосодержание. Поясните на графиках зависимости доли газа в потоке от давления, зависимости доли газа на забое скважины от забойного давления, зависимости доли газа по стволу скважины как с ЭЦН, так и без ЭЦН.

Ответ:

Газосодержание это отношения объёма газа, растворенного в нефти, к объёму нефти, приведённые к стандартным условиям.



Газосодержание является одним из ключевых свойств нефти при расчётах производительности скважин и работы скважинного оборудования. Динамика изменения газосодержания во многом определяет количество свободного газа в потоке и должна учитываться при проведении расчётов.

---

Газовый фактор Rp в отличии от газосодержания Rsb является, вообще говоря, параметром скважины - показывает отношение объёма добытого газа из скважины к объёму добытой нефти приведённые к стандартным условиям.



Газосодержание же является свойством нефти - показывает сколько газа растворено в нефти.

Если газ добываемой из скважины это газ, который выделился из нефти в процессе подъёма, что характерно для недонасыщенных нефтей, то значения газового фактора и газосодержания будут совпадать.

Если газ поступает в скважину не непосредственно из добываемой нефти, а например фильтруется из газовой шапки или поступает через негерметичность ствола скважины - то в такой скважине газовый фактор может значительно превышать значение газосодержания.

При определённых условиях газовый фактор может быть меньше газосодержания. Это происходит, когда газ выделяется в призабойной зоне и скапливается в ней не поступая в скважину вместе с нефтью. Но такие условия возникают достаточно редко, существуют на скважине ограниченное время.

По умолчанию используется значение равное газосодержанию при давлении насыщения. Если задаётся значение меньшее чем газосодержание при давлении насыщения, то последнее принимается равным газовому фактору (приоритет у газового фактора, потому что как правило это замерное значение в отличии от газосодержания определяемого по результатам лабораторных исследований проб нефти).

Зависимость доли газа в потоке от давления

Доля газа в потоке является одним из ключевых параметров ограничивающих производительность систем механизированной добычи - ЭЦН и других насосов.





Зависимость доли газа на забое скважины от забойного давления
Зависимости доли газа по стволу скважины как с ЭЦН
Дополнительные графики:

Чем больше ГФ, тем большее давление можно обеспечить при фикс. доли газа.

---

Смотрите также файлы

• 4. Найти производные сложных функций.docx

• Организация кредитования физических лиц в коммерческом банке (на примере ао почта Банк) Студент.pdf

• А. К. Маркова предполагала, что, человек, со своей готовой яконцепцией, сравнивает себя с некоторым идеалом (Яидеальный), который этот человек представляет в своем сознании. По мнению этого автора, у профессионал.docx

• Зои я никогда не чувствовала такой тьмы.docx

• Пищевые токсикоинфекции.docx