7, 9. Приложение теории фазовых переходов к разработке газоконденсатных месторождений. Удельное конденсатосодержание. Изменение фазового состояния газоконденсатной смеси при постоянной температуре.

Диаграмма состояния многокомпонентной системы

P k - точка кригондебары ; К- точка крикондетермы Кривая GC определяет состояние начала конденсации многокомпонентной системы. Кривая FC определяет состоя­ние начала испарения (конца конденсации) многокомпонентной системы. Пересечение кривых GC и FC определяет критическую точку многокомпонентной системы. Точке С соответствуют критические температура Тс и давление р_с. Область, ограниченная кривыми точек росы и точек кипения, определяет условия двухфазного состояния многокомпонентной системы. Пунктирные линии внутри этой области соответствуют процентному содержанию (по массе) смеси в жидком состоянии.

1. Точка В. Температура его ниже критической, а давление выше критического. Месторождение характеризуется однофазным жидким состоянием — это типичное нефтяное месторождение. При изотермическом снижении давления (что практически всегда отмечается при разработке нефтяных месторождений) до точки b никаких фазовых переходов не наблюдается. В точке b начнется выделение паровой фазы (давление, соответствующее точке b, является давлением насыщения нефти при данной температуре). Дальнейшее снижение давления до точки b₁ приведет к переходу в паровую фазу 30% по массе всей многокомпонентной системы, а в точке Ь₂ вся система перейдет в однофазное паровое состояние. 2. В точке А система находится в однофазном паровом (газовом) состоянии. Изотермическое снижение давления от точки А до точки а не сопровождается фазовыми, переходами. В точке а появляется жидкая фаза, максимальное содержание которой достигается в точке а₁ (в точке касания с кривой 20%-ного содержания жидкой фазы). В точке а₁ в системе содержится 80% паровой и 20% жидкой фаз. Дальнейшее снижение давления сопровождается уменьшением количества жидкой фазы (в точке а₂ количество жидкой фазы равно 10%). В точке a₃ вся система переходит в паровое состояние. Т.е. наблюдается обратная закономерность фазового перехода. При снижении давления системы, характеризуемой точкой А, от a до а₁ сопровождается конденсацией углеводородов, т.е. отмечаемся обратная (ретроградная) конденсация (области на рис. 36 заштрихованы).

Р азработка месторождений ведется практически в изотермических условиях отбора газа из пласта. При разработке газоконденсатной залежи, характеризуемой точкой А, при снижении пластового давления до точки а в залежи начнется конденсация углеводородов, количество выпадающего в пласте конденсата будет возрастать с понижением давления от а до точки а₁ (см. рис. 36). Выпадающий конденсат будет накапливаться в порах пласта и огромное количество его может быть безвозвратно потеряно. На рис. 37 кривая аа₁а₃ характеризует потери конденсата в пласте. Теоретически потери конденсата в пласте соответствуют кривой аа₁а₃, практически же потери соответствуют кривой аа₁Х, так как на испарение выпавшего в пористой среде конденсата требуется значительно большее время, чем время разработки месторождения. Это можно объяснить тем фактом, что конденсация происходит практически мгновенно, а процесс испарения идет крайне медленно из-за влияния сорбционных сил, сил поверхностного натяжения и большой теплоты испарения.

Удельное конденсатосодержание – отношение массы конденсата, который содержится в некотором объеме газа к этому объему (мг/м3)

Давление максимальной конденсации – такое давление при котором весь конденсат переходит в жидкую фазу