Практическое занятие 15. Определение основных параметров трёхфазной модели нелетучей нефти Маскета-Мереса

Модель получила наиболее широкое распространение для нефтегазовых залежей с наличием воды. Здесь предполагают 2 (два) компонента углеводородной системы:

1. Нефть нелетучая

2. Газ летучий.

Предполагаются 3 (три) фазы:

o – нефтяная, содержит 1 и 2 компоненты, газ растворён в нефтяной фазе;

w – водная фаза, не содержит компонент 1,2

g – свободный газ, содержит только 2-й компонент.

Вода и нефть не смешиваются, не обмениваются массами и не меняют фазы.

Газ растворим в нефти и нерастворим в воде.

Индексы i = 1,2 – относятся к нефтяному и газовому компонентам.

Индексы l = o, w, g – соответствуют нефтяной, водной и газовой фазам.

– концентрация i-го компонента в l-й фазе.

Тогда:

Концентрация компонента нефти в газовой фазе – С_g1 = 0.

Концентрация компонента газа в газовой фазе – С_g2 = 1.

Концентрация в водной фазе компонентов нефти и газа – С_w1 = С_w2 = 0.

Объёмные коэффициенты фаз (l) показывают отношение объёма фазы в пластовых условиях к её объёму в поверхностных (нормальных) условиях:

Здесь V_{l r}, V_{l o} – объём l-й фазы в пластовых (r) и нормальных (о) условиях.

M_{o r} – масса нефтяной фазы (вместе с растворённым газом) в пластовых условиях.

M_{o o} – масса нефти в нормальных условиях, уже без газа, дегазирована на поверхности.

Так как масса одинакова в пласте и на поверхности (масса только нефти), то:

Масса выделившегося из нефтяной фазы газа также одинакова в пласте и на поверхности:

M_{d g0} – масса растворённого газа.

Ставим задачу: записать уравнения фильтрации фаз так, чтобы неизвестными были давления и насыщенность фазы. Давление полагаем одинаковым в нефти, газе и воде. Так как скорости и объёмные коэффициенты фаз выражаются как функции давления (при постоянной температуре пласта), то достаточно, чтобы в записи уравнений фильтрации фаз присутствовали эти величины. Для решения поставленной задачи достаточно выразить плотности фаз в пластовых условиях через известные плотности компонент в нормальных условиях, через коэффициент растворимости R:

4 ……… - отношение объёма растворённого газа к объёму дегазированной нефти. Для различных нефтей существуют эмпирические данные коэффициента растворимости.