Физическое состояние нефти и газа в условиях залежей

Свойства углеводородов (УВ) в пластовых ус­ловиях весьма разнообразны. Наряду с условиями залегания пород-коллекторов они во многом определяют природные энергетические возможности залежей, выбор методов искус­ственного воздействия на пласты и систем разработки, ха­рактер динамики годовых показателей разработки, возмож­ную степень извлечения запасов из недр и др.

Свойства и состояние УВ зависят от их состава, давления и температуры в пластах. В залежах они находятся в жидком и газообразном состоянии или в виде газожидкостных смесей. В процессе разработки залежей в пластах и при подъеме на поверхность давление, а иногда и температура непрерыв­но меняются, что может сопровождаться изменениями состава газовой и жидкой фаз и переходом УВ из одной фазы в другую. Необходимо знать закономерности фазовых перехо­дов, состояние и свойства УВ при различных условиях и учитывать их при подсчете запасов, проектировании и регули­ровании разработки, проектировании эксплуатации систем сбора и транспорта нефти и газа.

Нефть и газ представляют собой смесь УВ преимущест­венно метанового (парафинового) (С_п Н_2п+2), нафтенового (С_п Н_2п) и в меньшем количестве ароматического (С_п Н_2п-6) рядов. В поверхностных условиях УВ от СН₄ до С₄Н₁₀ — га­зы, от С₅Н₁₂ до С₁₆Н₃₄ - жидкости, от С₁₇ Н₃₆ до С₃₅ Н₇₂ и выше — твердые вещества, называемые парафинами и цере­зинами.

При большом количестве газа в пласте он может распола­гаться в виде газовой шапки над нефтью в повышенной час­ти структуры. При этом часть жидких УВ нефти может на­ходиться в виде паров также и в газовой шапке. При высо­ком давлении в пласте плотность газа становится весьма большой (приближается по величине к плотности легких углеводородных жидкостей). В этих условиях в сжатом га­зе растворяются значительные количества легкой нефти (С₅Н₁₂ + С₆Н₁₄). Иногда нефть оказывается полностью рас­творенной в газе. При извлечении такого газа на поверх­ность в результате снижения давления и температуры рас­творенная в нем нефть выпадает в виде конденсата.

Если количество газа в залежи по сравнению с количест­вом нефти мало, а давление достаточно высокое, то газ пол­ностью находится в растворенном состоянии в нефти, и тог­да газонефтяная смесь находится в пласте в жидком виде.

При извлечении нефти на поверхность в результате сни­жения давления растворенный газ выделяется в виде газовой фазы.

С учетом сказанного залежи УВ подразделяются на: 1) чи­сто газовые; 2) газоконденсатные; 3) газонефтяные или неф­тегазовые (в зависимости от относительных размеров газо­вой шапки и нефтяной части залежи); 4) нефтяные (с различ­ным содержанием растворенного газа).