Задача № 10.1

ПЕРМСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Горно – нефтяной факультет

Кафедра «Разработки нефтяных и газовых месторождений»

Контрольная работа по дисциплине

Физика нефтяного и газового пласта

Выполнил: студент

группы РНГМз-10-3

Моисеев А.В.

Проверил: Злобин А.А.

Пермь 2014

Задача № 10.1

Определить коэффициент межфазного натяжения на границе керосин-дистиллированная вода при использовании весового метода "счета капель", приняв коэффициент теплового расширения для углеводородных жидкостей – 0.00085 1/град.С, для воды – 0.00055 1/град.С, плотность воды при 20 град.С – 1000кг/м³.

Температура опыта 17 град.С

Плотность керосина при 20 град.С 785 кг/м³

Начальный объем в бюретке 20 см³

Конечный объем в бюретке 26 см³

Количество капель 30

Постоянная прибора 1.9×10^-3 1/с²

Найти: s_t

Решение:

Ответ: 0,0081×10^-6 Н/м

Задача №10.3

Определить значение капиллярного давления Р_к на границе раздела фаз в цилиндрическом гидрофильном капилляре диаметром 2 мкм. Угол смачивания капилляра на контакте флюидов составляет 60 ̊, межфазное натяжение 100мН/м

Решение:

Ответ: Р_к=0,1 МПа

Задача 10.6

Пересчитать объемный (молярный) состав смеси природного (попутного) газа в весовой (массовой) и определить для данной смеси молекулярный вес, от­носительную плотность по воздуху для нормальных и стандартных условий, критические параметры. Исходные данные представлены в таблице ниже.

Параметры	Значение параметров
Исходное, %	В системе СИ
Содержание метана СН4 в смеси
Содержание этана С2Н6 в смеси
Содержание пропана С3Н8 в смеси
Содержание бутана С4Н10 в смеси
Содержание пентана С5Н12 в смеси

Решение: 1.Пересчет объемного состава газа в массовый осуществляется формулой:

где у_i - объемная доля i-того компонента смеси; Mi - молярная масса i-того компонента смеси, г/моль.

2. Определяем массовый состав смеси

3. Определяем молекулярную массу смеси

0,26*16+0,09*30+0,11*44+0,17*58+0,34*72=52.12 г/моль

5. Определяем плотность газовой смеси в нормальных условиях (t = 0⁰C, Р = 101325Па)

5. Определяем плотность смеси в стандартных условиях (t = 20⁰C, Р = 101325Па)

6. Определяем относительную плотность газовой смеси по воздуху

7. Определяем критическую температуру и давление для данной смеси

Задача 10.17.

Какой объем займет 1 кг чистого метана при температуре 70С и давлении 0.2 МПА.

Решение

Для чистого газа воспользуемся следующей зависимосью

Задача 10.18.

Какой объем займет 1000 кг чистого этана при температуре 35С и давлении 10.55 МПА.

Решение

Для чистого газа воспользуемся следующей зависимосью

Задача 10.22.

Определить коэффициент сжимаемости газа в пластовых условиях, ес­ли пластовое давление 20 МПа, пластовая температура 50°С, псевдокритическое давление смеси газа составляет 47 кгс/см², псевдокритическая температура газовой смеси-190° К.

Параметры	Значение параметров
Исходное	В системе СИ
Пластовое давление, Рпл	20 МПа	20*106 Па
Псевдокритическое давление, Ркр	47 кгс/см2	460,6*104 Па
Псевдокритическая температура, Ткр	190 К	190 К
Пластовая температура, Тпл	50°С	323 К

Решение: 1. Определяем приведенное давление и температуру

2. Определяем по кривым Брауна значение коэффициента сверхсжимаемости.

z =0,88

Ответ: z =0,88

Задача№10.24

Пересчитать плотность смеси газа для давления 10 МПА и температуры 320 К, если относительная плотность смеси газа по воздуху в нормальных условиях составляет 0,875 и коэффициент сверхсжимаемости смеси газа – 0,785.

Задача№10.28

Определить коэффициент сжимаемости нефти, если при повышении давления на 5 МПа объем нефти уменьшился на 0,5 дм3, при этом начальный объём нефти составлял 50л.

Коэффициент сжимаемости нефти определим исходя из зависимости

Задача№11.1

Обработать результаты опыта по вытеснению нефти водой из образца горной породы для следующих исходных данных: диаметр образца 25мм, длина 51мм коэффициент открытой пористости 20%, коэффициент абсолютной проницаемости 50мД, начальная водонасыщенность 10%, коэффициент динамической вязкости 6 сП, воды-1сП, плотность нефти 800кг/м3, воды 1050кг/м3, давление гидрообжима 25ат, опыт проводится при поддерживания постоянного давления на выходе из образца 4,5 кгс/см2, температуры -20 град и постоянной скорости и фильтрации. Определить коэффициент вытеснения нефти остаточную нефтенасыщенность. Построить график зависимостей расходов по нефти и воде, накопленных нефти и воды, коэффициента обедненности жидкости, текущей нефтенасыщенности от количества прокачиваемых поровых объёмов образца горной породы.

Решение

Коэффициент вытеснения нефти

	0,25
0,05	0,45	0,111111
0,15	0,6	0,25
0,25	0,75	0,333333
0,5		0,5
0,75	1,25	0,6
	1,5	0,666667
1,35	1,65	0,818182
1,65	1,85	0,891892
2,3	2,2	1,045455
2,7	2,3	1,173913
3,45	2,55	1,352941
4,2	2,8	1,5
4,95	3,05	1,622951
6,55	3,45	1,898551
16,3	3,7	4,405405
36,05	3,95	9,126582

Остаточная нефтенасыщенность

Задача№11.2

Определите коэффициент вытеснения нефти водой из образца горной породы если известны коэффициент открытой пористости - 20%, начальная нефтенасыщенность - 90%, остаточная нефтенасыщенность - 15%, длина образца 15см и его диаметр - 25мм.

Список использованной литературы

1. Гиматудинов Ш.К., Ширковский А.Н. Физика нефтяного и газового пласта. - М: Недра, 1982, 310с

2. Котяхов Ф.И. Основы физики нефтяного пласта. – М: Недра, 1956, 359 с.

3. Котяхов Ф.И. Физика нефтяных и газовых коллекторов. - М: Недра, 1977.