Поведение пластовых нефтей

Введение. Атомарное строение вещества и межмолекулярные взаимодействия. Агрегатное и фазовое состояние. Проектирование и эксплуатация месторождений природных углеводородов требуют понимания физических процессов, происходящих в нефтегазовых резервуарах. Как известно, пластовые флюиды, естественным образом формирующиеся из смеси природного газа и сырой нефти, в зависимости от глубины и термобарических условий залегания имеют различный компонентный состав и включают в себя как углеводородные, так и не углеводородные компоненты. Поэтому их состав, а также термодинамические свойства и фазовое поведение при пластовых условиях, т. е. под давлением и при высоких температурах, являются ключевыми исходными параметрами при разработке новых технологий добычи углеводородного сырья. Тяжелые углеводороды, находящиеся на больших глубинах залегания в паровой фазе, испытывают при снижении давления, в частности в потоке добываемого газа в скважине, обратную (ретроградную) конденсацию. В процессе разработки газоконденсатных месторождений углеводороды могут начать конденсироваться в призабойной зоне пласта, скважине или газосборной сети. При этом выделяется относительно небольшое количество жидкой углеводородной фазы, состав которой заметно отличается от состава конденсата, выделяющегося, например, при низкотемпературной сепарации. Достаточно сильное снижение давления в призабойной зоне может приводить к выпадению жидкой фазы в порах нефтегазоносных слоев, блокированию путей продвижения газа к скважине и, соответственно, к уменьшению производительности последней. Чтобы контролировать и предсказывать изменения, происходящие в нефтегазовых резервуарах в процессе их разработки, необходимо исследовать фазовое поведение и влияние изменения состава пластового флюида на его свойства. Флюиды, залежи которых могут быть вскрыты в процессе строительства скважины, подразделяются на следующие типы: природные газы (в том числе и не углеводородные); газоконденсаты, нефтегазоконденсаты; нефть; газированные пластовые воды, минерализованные пластовые воды. Пластовые флюиды могут встречаться как в чистом виде, так и в комбинированном, смешанном в различных пропорциях. Флюиды в пластовых условиях могут находиться в двух агрегатных состояниях: газообразном и жидком. Как показывает многолетняя практика, недостаточность и неточность информации о свойствах пластовых флюидов- основные причины неопределенностей при оценке запасов и прогнозах добычи нефти, которые напрямую влияют на экономическую оценку проектов. При условиях удаленности скважин от объектов инфраструктуры, сезонности проводимых работ, внедрении новых комплексов проводимых лабораторных исследований и наблюдающемся усложнении горно-геологических условий, связанном с расширением периметра геологоразведочных работ, качественный отбор проб пластовых флюидов становится все более ответственной и трудной задачей. В рамках функциональной поддержки бизнеса перед экспертом-аналитиком стоит задача разработать комплексную количественную систему оценки качества процессов отбора, транспортировки и лабораторных исследований проб пластовых флюидов, при этом некоторые реальные внешние и внутренние условия внедрения такой системы сталкиваются со следующими проблемами: