Растворимость метана в воде

Последнее сообщение
Lyric 286 12
Май 15

День добрый.

Возник вопрос по динамике газового фактора на обводненных скважинах, часть коллег считает что газ растворенный в нефти переходит в закачиваемую воду за счёт диффузии, и соответственно на выходе из скважины получаем газ который набрала в себя вода ППД+газ который изначально растворен в нефти (считаем что вода набирает максимальную концентрацию метана где-то на середине пути от нагнетательной к добывающей, и нефть которая идет из добывающей скважины не потеряла свой газ).

Насколько данная картина может быть реальна, я что то сомневаюсь в такой гипотизе и склоняюсь к ошибкам в замерах?

Может у кого то есть графики растворимости метана в воде от давления и температуры?
 

Leito2008 164 11
Май 15 #1

Исходя из растворимости метана при различных тепературах в воде при 760 мм.рт.ст., можно для аналогии взять азот (для него есть растворимость при различных давлениях и температурах). При этом стоит учесть, что объем метана, поглощенный водой при разный температурах и атмосферном давлении, как правило, в 2-2,5 раза больше объема поглощенного азота при тех же условиях.

Смотреть Никольский Б.П., Григоров О.Н., Позин М.Е. Справочник химика (Том 3), стр. 316.

Ну а если уж совсем точно, то без книжки Намиота А.Ю. не обойтись. Страницы 49-51 и 59 - и получаете искомое.

Eugene 554 12
Май 15 #2

Картина реальна и в данной постановке задачи не ограничена растворимостью только метана или азота. При заданных термодинамических условиях в нефти находится равновесная концентрация воды и наоборот в воде находится равновесная концентрация углеводородов, при чем не только метана.

Рассчитать это можно и в ПО, заданный состав нефти можно насытить водой в пластовых условиях и наоборот и оценить количество освобождающегося из воды газа в условиях сепарации.

Но не забывайте про мат баланс и ограниченную растворимость УВ в воде. Предположу, что вклад от растворенного в воде газа невелик. Более того, вода удержит часть растворенного в ней газа в силу неидеальной сепарации.

 

Leito2008 164 11
Май 15 #3

Ну как бы речь изначально шла о газе... При контакте газ-вода растворимость метана, как наиболее высокорастворимого из нормальных парафинов газообразного ряда, выше азота (и этана-пропана-бутанов). Но ниже сероводорода и углекислого газа (на порядок).

Для расчетов в ПО (а кстати, какое порекомендуете ;)?) процесса растворения газов в воде необходимо задать газообразные компоненты начиная от сероводорода, азота и кислорода - заканчивая изобутаном. Ну а потом зная динамику растворимости компонентов  в воде - получить на выходе капли газа после УПСВ в емкостях - накопителях.

И вода оставит в своем составе возможно только смесь неуглеводородных газов.

Eugene 554 12
Май 15 #4

Все эти расчеты можно выполнить в PVTsim.

Нужен состав пластовой нефти, остальное - расчет фазового равновесия с учетом полярных компонент (вода в данном случае).

Leito2008 164 11
Май 15 #5

Это скорее всего приведет к ошибке при общем матбалансе. Мое ИМХО (подчеркиваю именно ИМХО) - при такой постановке задачи симулятор рассчитает не только (и не столько) растворенный в воде газ, но и раствореннный в ЖУФ дисперсной фазе газ (т.е. газ, раствореннный в растворенных в воде жидких углеводородах).

Eugene 554 12
Май 15 #6

Это вы лихо завернули (прям как в известной песне "я обернулся посмотреть не обернулась ли она посмотреть не обернулся ли я...). В воде будут преимущественно легкие УВ. Может быть какие-то из них при определенных условиях и будут в конденсироваться в жидкость, но их доля будет крайне мала, если вооще будет. Можно посчитать и посмотреть.

Leito2008 164 11
Май 15 #7

А чего тут заворачивать-то, позвольте спросить? Есть в конце-концов открытые источники типа того же Намиота, есть справочники химика, не нравится отечественное - можно и зарубежку глянуть. Растворимость УВ-газов в воде составляет граммы на кубический сантиметр. Растворимость неУВ-газов - десятки граммов. Про растворимость УВ-жидкостей в воде надо ли вам говорить? А теперь просто подумайте - растворимость УВ-газов в воде << растворимость УВ-жидкости в воде < растворимость УВ-газов в УВ-жидкости. Таким нехитрым умозаключением получаем, что наибольший эффект при заводнении нефтяного пласта на конечный выход газа окажет именно растворенный в дисперсной фазе жидких УВ УВ-газ. Как-то так.

А все-таки, кроме Calsep с его PVTSim что посоветуете? Мне для общего развития, если что.

Eugene 554 12
Май 15 #8

Тот софт, с которым лично я сталкивался помимо PVTsim, не тянет такие расчеты.

Тут на форуме коллега представлял еще софт VMG. Заявляют, что много чего умеют считать. Но я с этим софтом также не знаком.

VMGRussia 24 6
Май 15 #9

Lyric, запостите, пожалуйста, либо здесь, либо в личку, компонетный состав вашей смеси и диапазон условий - посчитаем растворимость метана.

Eugene 554 12
Май 15 #10

А вот и VMG.

VMGRussia, вы, простите, не дочитали условия задачи, а уже кидаетесь считать. Почитайте внимательнее, что ТС пишет. Заголовок темы не совсем отражает суть самой задачи... Метаном дело не ограничивается.

Leito2008 164 11
Май 15 #11

А, кстати, вот и ВМГ подтянулись... Как насчет бага, который я лично вылавливал в последней версии данного продукта - точка росы по углеводородам при наличии/отсутствии тяжелых компонентов в составе газа (С20+)? :)

А PVTSim значит тянет расчеты растворимости УВ-жидкостей в воде и растворимости УВ-газов в УВ-жидкостях? И в нем есть что-то такое особенное? Ну по сравнению со стандартным софтом технолога - Хайс, Пайп+МФ, ПРО, Хемкад, ГазКондНефть, плюс еще ПВТи и ПВТх Шлюмов и Роксара соответственно. Честное слово, ничего такого не подумайте, но PVTSim - всего лишь один из многих доступных инструментов на рынке.

Eugene 554 12
Май 15 #12

Не нападайте. Все что вы перечислили я знаю. Есть еще и Multiflash от KBC, ProSim от Simulis Thermodynamics, PVTp от Petex, WinProp от CMG. Но я не писал софт, с которым работал. Не сколько не умаляю достоинств другого ПО. У каждого есть свои наработки, преимущества и недостатки. Уравнениям состояния, которые лежат в основе большинства, уже больше 30 лет. Литературы море. Можете и сами написать.

Но к слову, посчитайте равновесное насыщение нефти водой в PVTi или PVTx. Знать названия ПО еще не означает знать, что оно может.

Ну и для сведения. PVTsim имеет интерфейсы к большинству коммерческих симуляторов (Eclipse, CMG, VIP, OLGA, Hysys, PRO/II, Prosper/Mbal, Pipesim и многое другое), обеспечивая кроссплатформенность, тогда как большинство, если не все, из перечисленных вами моноплатформенные.

VMGRussia 24 6
Май 15 #13

Eugene пишет:

А вот и VMG.

VMGRussia, вы, простите, не дочитали условия задачи, а уже кидаетесь считать. Почитайте внимательнее, что ТС пишет. Заголовок темы не совсем отражает суть самой задачи... Метаном дело не ограничивается.

А что вам не нравится? ТС спрашивает о графиках содержания метана в воде - их построить не так сложно.

Не секрет, что почти все коммерческие PVT-симуляторы считают компонентный состав фаз исходя из гипотезы локального термодинамического равновесия, которое в реальности не всегда достигается, а в динамических условиях при течении флюида в пласте так и подавно. Естественно на это нужно делать поправку при анализе таких графиков.

Eugene 554 12
Май 15 #14

Ну скажем так, автор описывает одну задачу "Возник вопрос по динамике газового фактора на обводненных скважинах, часть коллег считает что газ растворенный в нефти переходит в закачиваемую воду за счёт диффузии, и соответственно на выходе из скважины получаем газ который набрала в себя вода ППД+газ который изначально растворен в нефти"

а потом перепрыгивает на метан.

Растворенный в нефти газ редко бывает чисто метанового состава. Пожалуй, только с этим неувязка.

Ну и кстати, зачем вам состав пластовой смеси, если нужен только график растворимости метана в воде от давления и температуры?

VMGRussia 24 6
Май 15 #15

Eugene пишет:

Ну скажем так, автор описывает одну задачу "Возник вопрос по динамике газового фактора на обводненных скважинах, часть коллег считает что газ растворенный в нефти переходит в закачиваемую воду за счёт диффузии, и соответственно на выходе из скважины получаем газ который набрала в себя вода ППД+газ который изначально растворен в нефти"

а потом перепрыгивает на метан.

Растворенный в нефти газ редко бывает чисто метанового состава. Пожалуй, только с этим неувязка.

Ну и кстати, зачем вам состав пластовой смеси, если нужен только график растворимости метана в воде от давления и температуры?

Расчёт компонентного состава фаз позволит оценить, сколько УВ может быть вообще растворено в воде в при данных условиях, через какую поверзность раздела фаз ни происходил бы этот массообмен: газ-жидкость, или жидкость-жидкость.

Leito2008 164 11
Май 15 #16

Евгений, мне писать не надо - другие коллеги баловались. Были некоторые внутренние программы, которые позволяли крайне точно моделировать состав и физико-химичсекие свойства смесей УВ по результатам дифразгазирования/дифконденсации/стандартной и ступенчатой сепарации. Это так, к слову. Вот было мне интересно, сравнивал термодиномическую устойчивость некоторых программ - наработок-то много, чего уж.

А насчет ПВТСима - ну умеет он выгружать данные для Хайса, Эклипса, Роксара и Ольги - ну и чего? Во многих сторонних программах есть свои блоки для расчета. Вон и у ВиртуалМатериалов есть. Не в блоках ведь дело. Ладно, не берите в голову, я ж не в упрек - прекрасно понимаю, каждый кулик... ну и далее по тексту. Зарабатывать чем-то надо, да.

А насчет моноплатформенности - а ОпенЛинк на что? При наличии прокачанных скиллов портануть данные - нет проблем. Кстати, МФ - это именно Мультифлэш от КВС (таки да, он есть  в Пайпе).

Ну и еще для общего понимания - скажу так, что кривее блока ПВТ чем у Роксара, я еще не встречал. Но ему в плюс - подогнать при наличии экспериментальных данных можно хоть слона под муху.

Eugene 554 12
Май 15 #17

Leito2008, делить нам с вами нечего. Но из всего обсуждения стало совсем не понятно. 

Чем все-таки пользоваться в PVT моделировании?

Поделитесь знаниями.

Leito2008 164 11
Май 15 #18

Головой прежде всего. Уж извините за банальность. А софт - это уже дело второе.

Всем добра. Кстати, и ТС куда-то слинял... Хоть бы ответил чего, а то тема потихоньку превратилась в трогательно-милый междусобойчик.

Lyric 286 12
Май 15 #19

Чуть напишешь PVT сразу слетаются вОроны чОрные не хватает только Visual'а73 :)

Евгений, спасибо, главный комментарий: "Предположу, что вклад от растворенного в воде газа невелик. Более того, вода удержит часть растворенного в ней газа в силу неидеальной сепарации."

Вопрос возник из-за значительного расхождения ГФ на устье скважины (более менее бьется с глубинками) и по данным счетчика УПН (на упн раза в два больше 0_о, что довольно тяжело списать на разные условия сепарации).

Leito2008 164 11
Май 15 #20

Lyric, если бы вы заглянули в книгу Намиота и прикинули матбаланс по возможной максимальной растворимости метана в воде, вы бы сразу поняли, что "добавка" от растворенного в воде газа в лучшем случае мизерна (а в общем - вполне может уложиться в погрешность замера).

Если расхождение ГФ по результатам замеров стандартной сепарации и условий на УПН различается в два раза - вам имхо нужно копнуть в двух направлениях: возможная ОРЭ разных объектов с разным ГФ скважинным фондом; возможный прорыв газа ГШ (если она есть); возможное несоответствие результатов замеров ГФ при исследованиях скважин и замеров на УПН реальным данным (это правда из области фантастики, но все же).

Просто так газ ниоткуда не возмется. А про растворимость природного УВ-газа в воде можете забыть. Явно не тот случай.

Eugene 554 12
Май 15 #21

Пишут-то видите чего - "Вопрос возник из-за значительного расхождения ГФ на устье скважины (более менее бьется с глубинками) и по данным счетчика УПН (на упн раза в два больше 0_о, что довольно тяжело списать на разные условия сепарации)."

Значит расходомер на скажину ставили. Индивидуально по скважинам дебиты меряли. А с УПН не сходится. Так что логично предположить, что прорырвы газа из ГШ и другой добавочный газ должен был быть зафиксирован при индивидульном замере на скважине.

Мне так кажется, что я знаю с какими объектами автор имеет дело. И возможно с ними пересекался. Но думаю, это имеет смысл обсуждать уже персонально.

Lyric 286 12
Май 15 #22

Eugene пишет:

 

Мне так кажется, что я знаю с какими объектами автор имеет дело. И возможно с ними пересекался. Но думаю, это имеет смысл обсуждать уже персонально.

Это уже не Восточная Сибирь.

Недонасыщенная нефть, газосодержание 20м3/т. Рзаб выше Рнас, шапки нет.

 

Leito2008 164 11
Май 15 #23

Меж- или заколонные перетоки? Например при некачественном цементировании и обсадке ствола. На одном из объектов вышележащая залежь обеспечиала приток газа (свободного) на забой, потому подобранные ЭЦН с диспергаторами не очень хорошо справлялись. Проблема была решена РИРами.

Go to top