ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных |
||
В залежах углеводородов с большой толщиной продуктивного пласта гравитационные силы и термодиффузия (эффект Соре) могут оказывать существенное влияние на распределение компонентов пластового флюида по глубине. Композиционные градиенты могут быть значительными на некоторых месторождениях, поэтому их необходимо учитывать из-за существенного влияния на pvt свойства флюидов. Под воздействием сил гравитации с течением времени состав пластовой смеси формируется таким образом, что концентрация легких компонентов (метан, азот) уменьшается по направлению от кровли к подошве, а тяжелых компонентов, наоборот, увеличивается. В силу этого компонентный состав, доля в пластовой смеси и свойства группы С5+ высшие (С5+) по разрезу залежи могут значительно изменяться. Примером служит нефтегазоконденсатное месторождение Карачаганак, характеризующееся более чем километровой продуктивной толщей и увеличением приблизительно в 1,5 раза потенциального содержания углеводородов группы С5+ у газонефтяного контакта по сравнению с содержанием С5+ у кровли залежи. Ранее при моделировании залежей углеводородов предполагалось, что с увеличением глубины в углеводородной смеси становится больше тяжелых компонентов и меньше легких компонент, таких как метан. Предполагалось, что основная причина возникновения композиционных градиентов это градиент давления. Исследования показали, что процессы формирования композиционных градиентов намного сложнее. Температура в залежах природных углеводородов возрастает с глубиной в соответствии с геотермическим градиентом, среднее значение которого оценивается величиной 3 °С на 100 м. Однако, нередки и весьма значительные отклонения от этой величины. Исследования показывают, что композиционный градиент, возникающий под действием гравитационных сил и термодиффузии, наиболее значительно проявляется в газовых месторождениях и при состоянии флюида близком к критическому (газоконденсатные месторождения). С термодинамической точки зрения, модели расчетов композиционных градиентов можно разделить на две категории: равновесные и неравновесные. В первом подходе рассчитывается равенство химических потенциалов для каждого компонента с учётом влияния гравитационного поля на химический потенциал. Такой подход прогнозирования изменения состава для изотермического случая называется гравитационно–химическим равновесием (gravity–chemical equilibrium – GCE). С помощью этой модели в сочетании с уравнением состояний, таких как PR, RK, SRК, был правильно предсказан композиционный градиент некоторых месторождений. Однако, исследования показывают, что модель GCE не позволяет правильно прогнозировать изменение состава, необходимо учитывать температурный градиент (эффект Соре). Это приводит к неравновесному случаю, в котором необходимо учитывать массоперенос, диффузию концентраций и термодиффузию. Термодиффузия приводит к тому, что с увеличением глубины, в углеводородной смеси становится больше легких компонент, таких как метан, и меньше тяжелых компонентов. Основная сложность моделирования термодиффузионных процессов - это оценка тепловых коэффициентов диффузии для каждого компонента. Кроме того, в композиционных моделях гидродинамических симуляторов осуществляется переход от реальных компонентов к псевдокомпонентам. Таким образом, при расчетах композиционных градиентов необходимо правильно рассчитать коэффициенты термодиффузии псевдокомпонент. В настоящее время для расчетов термодиффузии широко используются модели Хааза и Кемпера, Шукла-Фирозабади. В данной работе проводится сравнение традиционных моделей с моделью Исламиана. Показано, что последняя модель правильнее передает зависимость коэффициентов термодиффузии от молекулярного веса компонент, что позволяет точнее рассчитать и коэффициенты для псевдокомпонент.