Расчет физических свойств пластовой воды
Дано:
Пластовое
давление Рпл, МПа Пластовая температура Тпл, К Давление насыщения воды
газом Рнас, МПа Концентрация растворенных
солей с', г/л
19,1 321 6,7 171
Найти:
Основные физические свойства пластовой воды
Решение
1)Вычисляем массовое содержание растворенных в воде солей по формуле:
С=100∙c'1000+с'
где С - массовое содержание солей в воде, % (отношение числа граммов соли, растворенной в 100 г воды); с' - концентрация растворенных солей, г/л (число граммов соли, растворенной в 1 л воды).
С=100∙1711000+171=14,6
2)Рассчитываем температурный коэффициент ат по формуле:
ат=0,048(Тпл-273)(0,2096)
ат=0,048(321-273)(0,2096)=0,021
где Тпл – пластовая температура, К
3)Газонасыщенность соленой воды вычисляют по корреляционной зависимости:
Гв=110(ат∙С)=110(0,021∙14,6)=0,49
4)Для определения объемного коэффициента соленой воды необходимо сначала рассчитать поправки.
4.1) Объемный коэффициент теплового расширения воды (1/К) определяем по формуле:
ав(Тпл) = ав(Тст) + 0,18 ∙ 10−4 ∙ (Тпл − 293)0,6746 ,
где ав(Тст) – объемный коэффициент теплового расширения воды при Тст = 293 К, равный 1,8∙10-4 1/К.
ав(Тпл)=1,8·10-4+0,18·10-4(321-293)0,6746=3,5·10-4
4.2)Изменение объемного коэффициента при изменении температуры от стандартной рассчитываем по формуле:
∆b(Тпл) = ав(Тпл) ∙ (Тпл − 293)
∆b(Тпл) =3,5·10-4(321-293)=98·10-4
4.3) Изменение объемного коэффициента вследствие растворимости газа в воде с растворенными в ней солями при заданных давлении и температуре определяем по формуле:
∆b(Гв) = 10−4 ∙ [1,8829 + 0,0102 ∙ (Тпл − 273)] ∙ Рнас ∙ Гв,
∆b(Гв) =10-4 ∙ [1,8829 + 0,0102 ∙ (321 − 273)] ∙ 6,7 ∙ 0,49=7,79·10-4
где Рнас – давление насыщения воды газом, МПа.
4.4) Коэффициент сжимаемости пресной воды (1/МПа) при пластовой температуре рассчитываем по формуле:
βв(Тпл) = βв(Тст) + (Тпл − 293) ∙ [3,125 ∙ 10−4 ∙ (Тпл − 293) − 2,5 ∙ 10−2] ∙ 10−4
где βв(Тст) – коэффициент сжимаемости пресной воды при стандартной температуре, равный 4,7∙10-4 1/МПа.
βв(Тпл) =4,7∙10-4+(321-293) [3,125 ∙ 10−4 ∙ (321 − 293) − 2,5 ∙ 10−2] ∙ 10−4=4,25 ∙ 10−4
4.5) Изменение объемного коэффициента вследствие сжимаемости воды при изменении давления от стандартного до текущего определяем по формуле:
∆b(Рнас) = −βв(Тпл) ∙ Рнас
∆b(Рнас)=-4,25∙ 10−4 ∙6,7 ∙10-4=-2,84·10-7
5)Объемный коэффициент соленой воды с учетом всех поправок:
bв = 1 + ∆b(Тпл) + ∆b(Гв) + ∆b(Рнас)
bв =1+98∙ 10−4 + 7,79∙10−4 -2,84∙10−7 =1,01
6)Газонасыщенность пластовой воды (в м3/м3) при наличии растворенных солей рассчитываем по формуле:
Гв=аг*(Рнас-Ро)10(ат*С)=0,15*(6,7-0,1)10(0,49*14,6)=0,1
где аг – растворимость газа в воде, равная 0,15 м3/(м3∙МПа), Р0 – атмосферное давление, равное 0,1 МПа.
7)Коэффициент сжимаемости воды с растворенным в ней газом рассчитываем по формуле:
βвг(Тпл) = βв(Тпл) ∙ (1 + 0,05 ∙ Гв)=4,25∙10−4 (1+0,05·0,1)=4,27∙10−4
8)Объемный коэффициент пластовой воды с растворенным в ней газом рассчитываем по формуле:
bв пл = bв ∙ [1 − βвг(Тпл) ∙ (Рпл − Рнас)]=1,01 [1 – 4,27∙10−4 ∙ (6,7 – 0,1)] =1,007
где Рпл – пластовое давление, МПа.
9)Пренебрегая массой растворенного газа, плотность пластовой воды рассчитываем по формуле:
ρв пл=ρв стbв пл
где ρв ст – плотность воды в стандартных условиях (в кг/м3), зависящая от массового содержания растворенных солей С (%):
0 < С ≤ 12→ρв ст = 1000 + 6,95 ∙ С
12 < С ≤ 20→ρв ст = 1010,5 + 6,08 ∙ С
20 < С ≤ 26→ρв ст = 1027,1 + 5,25 ∙ С
Так как в нашем случае, при С=14,6, выбираем формулу ρв ст = 1010,5 + 6,08 ∙ С
ρв ст =1010,5+6,08∙14,6=1099,26
Подставляем в формулу 9, получим:
ρв пл=ρв стbв пл=1099,261?007=1091?62кг/м3
10)Вязкость пластовой воды (в мПа∙с) вычисляем, учитывая влияние температуры и наличие растворенных солей:
μв=1,4+3,8*103*(ρв ст-1000)100,0065(Тпл-273)
μв=1,4+3,8*10-3*(1099,26-1000)100,0065(321-273)=0,87 мПа·с
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
