1.3.2 Реальные газы

Реальные газы могут приближаться к идеальным газам, если давление незначительно (порядка нескольких бар). В скважине газы не могут рассматриваться, как идеальные.

Для учета различий в поведении реальных и идеальных газов вводится поправочный коэффициент Z, называемый коэффициентом сжимаемости газа.

Z представляет собой безразмерный коэффициент, зависящий от давления, температуры и состава газовой смеси.

Предыдущий закон преобразуется к следующему виду :

(1.12)

Z₁ - коэффициент сжимаемости газа или смеси газов в условиях P₁, V₁ и Т₁

Z₂ - коэффициент сжимаемости газа или смеси газов в условиях P₂, V₂ и Т₂

Z определяется в лаборатории или на основе таблиц. Эта величина заключается в пределах 0.4-1.7.

Часто вводится коэффициент К, определяемый как :

Величины Z_уст и T_уст представляют соответственно коэффициент сжимаемости и абсолютную температуру в условиях на поверхности.

Величины Z_заб и T_заб представляют соответственно коэффициент сжимаемости и абсолютную температуру в условиях забоя.

Рис. 1.5 позволяет определить величину коэффициента К в зависимости от глубины и плотности при установившихся условиях в продуктивном пласте.

Рис. 1.5.а. Оценка коэффициента К в зависимости от глубины

и плотности при установившихся условиях в продуктивном пласте

Рис 1.5.б. Определение удельного веса (градиента) газа

(для природного газа с содержанием метана 80% при удельном весе по воздуху 0,675 и геотермическом градиенте 3С/100м)

Глава 2. Поровое давление и давление гидроразрыва конструкция скважины

2.1 Геостатическое давление

Геостатическое давление на данной глубине представляет давление, оказываемое весом вышезалегающих отложений. Иногда употребляется термин литостатическое давление.

Плотность отложений зависит от плотности их матрицы, содержащегося в их порах флюида и пористости. Плотность пород, встречающихся при бурении, колеблется в пределах 1,8-3,1 (см. Справочник буровика, А34).

В нормальных условиях пористость отложений уменьшается вместе с глубиной, а их плотность повышается. В случае глинистых пород пористость уменьшается по экспоненте. Для других типов отложений она уменьшается почти линейно (рис. 2.1).

Рис. 2.1 Изменение пористости пород в зависимости от глубины

Исходной точкой геостатического градиента на суше является поверхность земли, а на море - водная поверхность. На суше в осадочных бассейнах градиент меняется в среднем от 0,17 бар/м на поверхности до 0,23 бар/м на глубине 3000 / 4000 м. Затем он постепенно повышается, линейным образом, достигая около 0,25 бар/м на уровне фундамента.

На море его величина находится в сильной зависимости от глубины моря (рис.2.2).

Чем больше глубина моря, тем меньше значение градиента по причине незначительной плотности морской воды по сравнению с плотностью отложений.

Рис. 2.2 Изменение геостатического градиента

в зависимости от глубины залегания

1- теоретическая зависимость, 2- Техас и Луизиана, 3- Калифорния, 4- Северное море