×
20.04.2015
216.013.441c

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОЛЕКУЛЯРНЫХ МАСС И ПЛОТНОСТЕЙ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ФРАКЦИЙ ПЛАСТОВЫХ ФЛЮИДОВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002548934
Дата охранного документа
20.04.2015
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для исследования физических и физико-химических свойств пластовых углеводородных систем в исследовательской практике, в нефтяной и других отраслях промышленности. Способ определения молекулярных масс и плотностей углеводородных фракций пластовых флюидов включает определение фракционного состава и определение молекулярных масс и плотностей фракций. Причем для определения молекулярных масс и плотностей углеводородных фракций пластовых систем без проведения разгонки флюида фракционный состав флюида определяют имитированной дистилляцией, а молекулярную массу и/или плотность каждой фракции определяют расчетным путем исходя из ранее известных результатов определения свойств фракций, выделенных в процессе разгонок ИТК флюидов, похожих по физическим и/или геологическим свойствам. Техническим результатом является разработка способа определения молекулярных масс и/или плотностей углеводородных фракций пластовых систем без проведения разгонки флюида. 1 ил.
Основные результаты: Способ определения молекулярных масс и/или плотностей углеводородных фракций пластовых флюидов, включающий определение фракционного состава и определение молекулярных масс и/или плотностей фракций, отличающийся тем, что фракционный состав флюида определяют имитированной дистилляцией, а молекулярную массу и/или плотность каждой фракции определяют расчетным путем исходя из ранее известных результатов определения свойств фракций, выделенных в процессе разгонок ИТК (истинная температура кипения) флюидов, похожих по физическим и/или геологическим свойствам.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для исследования физических и физико-химических свойств пластовых углеводородных систем в исследовательской практике, в нефтяной и других отраслях промышленности.

Известен способ, которым можно определить молекулярные массы и плотности углеводородных фракций пластовых систем [Whitson C.H. and Brule. Phase Behavior. 2000, с. 68-70].

Исследуемый жидкий флюид подвергают разгонке на лабораторном дистилляционном аппарате с достаточным числом теоретических тарелок (не менее 15). Сливают испарившийся, а затем сконденсировавшийся флюид, меняя приемный сосуд для сливаемой жидкости при достижении заранее намеченной температуры колонки. Температуру, при которой разделяют фракции, как правило, выбирают либо равной температуре кипения нормального алкана, либо берут температуру на несколько градусов выше. При достижении определенной температуры (как правило, около 200°C) создают пониженное давление в емкости с разделяемым на фракции флюидом, чтобы кипение углеводородов происходило при низких температурах (для предотвращения деструктивных процессов). Истинная температура кипения фракции (в англоязычной литературе TBP-trueboilingpoint) вычисляется, исходя из величины установившегося вакуума и реальной температуры. Сам процесс так и называется разгонкой ИТК (истинная температура кипения) или TBPdistillation.

У выделившихся фракций определяют плотность и молярную массу любым экспериментальным методом, за температуру кипения принимают, например, температуру выхода половины объема фракции, и из получившихся параметров рассчитывают все остальные.

Основным недостатком известного способа является необходимость разгонки исследуемого флюида на лабораторном дистилляционном аппарате и сбора фракций в различные приемные сосуды при достижении заранее намеченной температуры колонки. Все это делает способ трудоемким, длительным и дорогим.

Задачей, стоящей перед изобретением, является разработка способа определения молекулярных масс и/или плотностей углеводородных фракций пластовых систем без проведения разгонки флюида.

Поставленная задача решается тем, что при проведении определения молекулярных масс и плотностей углеводородных фракций пластовых флюидов, включающего определение фракционного состава и определение молекулярных масс и плотностей фракций, фракционный состав флюида определяют имитированной дистилляцией, а молекулярную массу и плотность каждой фракции определяют расчетным путем исходя из ранее известных результатов определения свойств фракций, выделенных в процессе разгонок ИТК флюидов, похожих по физическим и/или геологическим свойствам.

Изобретение поясняется чертежами, на которых представлен примерный результат обработки выборки с аппроксимирующими кривыми: фиг. 1 - молярная масса, фиг. 2 - плотность.

Для реализации способа определяем компонентно-фракционный состав исследуемого флюида методом имитированной дистилляции, его молярную массу криоскопическим методом и плотность ареометром или любым плотномером.

Берется набор результатов разгонок ИТК (далее выборка), элементы которой легче и тяжелее исследуемого флюида. Температура кипения каждой фракции в выборке представляется одним числом - условной температурой кипения. Можно взять среднюю из температур начала и конца кипения, а можно взять температуру, соответствующую выходу половины объема фракции. Можно также взять температуру кипения конца фракции, соответствующую температуре кипения н-алкана.

Помещают все нужные свойства фракций выборки (молярную массу и плотность) в интервалы кипения температур, в соответствии с которыми исследован фракционный состав исследуемого флюида и находят в каждом таком интервале минимумы и максимумы молярных масс и плотностей. Приписывают их условным температурам кипения исследуемых фракций.

Затем аппроксимируем получившиеся графики экстремумов исследуемых свойств монотонными функциями от условной температуры кипения фракции. График экстремумов молярной массы лучше всего аппроксимируется экспоненциальной функцией, а график плотности - логарифмической: µ(T)=A·eBT и ρ(T)=A·ln(BT), где Т - условная температура кипения фракции, а А и В - коэффициенты соответственно экспоненциального и логарифмического уравнения. На рисунках 1 и 2 представлен примерный результат обработки выборки с аппроксимирующими кривыми (рисунок 1 - молярная масса, рисунок 2 - плотность).

Для каждой вычисляемой величины искомое значение находится в данном интервале экстремумов. При этом соотношение положения всех фракций относительно соответствующих экстремумов считаем постоянным.

Предлагается высчитывать это соотношение из соотношения плотностей самого легкого, тяжелого из флюидов выборки и исследуемого флюида:

ρиссл - плотность исследуемого флюида,

ρмакс - максимальная плотность флюида в выборке,

ρмин - минимальная плотность флюида в выборке.

Аналогичным способом, подставляя в формулу полученные экстремумы искомых величин, находится молярная масса и/или плотность каждой фракции.

Когда посчитаны молярные массы и/или плотности всех исследуемых фракций кроме остатка, можно посчитать плотности остатка из формул:

и/или

где символы

µ - молярная масса,

ρ - плотность,

c - массовая концентрация компонента (фракции),

индексы i, общ и ост означают номер компонента (фракции), исследуемый флюид и остаток соответственно.

Пример реализации способа

Для проверки способа проведена разгонка ИТК с определением плотности и молярной массы узких фракций и сравнение экспериментальных и рассчитанных результатов. Компонентно-фракционный состав исследуемого флюида рассчитан по группам углеводородов, выкипающим между нормальными алканами (SCNF-singlecarbornnumberfractions).

Была сделана выборка, состоящая из 79 элементов, при этом использовались результаты разгонок нефтей Западной Сибири, Узбекистана и Сахалина с плотностями от 802,2 до 859,9 кг/м3. Исследуемый флюид имеет плотность 835,4 кг/м3. В выборке определены минимумы и максимумы молярных масс и плотностей в интервалах кипения температур нормальных алканов и построены соответствующие аппроксимирующие функции.

Проведена атмосферно-вакуумная разгонка флюида по ГОСТ 11011-85 на аппарате АРН-2 с выделением узких фракций через каждые 10°C.

Так как экспериментальная разгонка проводилась с интервалами в 10 градусов Цельсия, то в посчитанные рассчитанные аппроксимирующие функции были подставлены середины этих интервалов. Результаты сравнения приведены в таблице 1.

Как видно из таблицы 1, разница между расчетом и определением молярной массы (ММ) не превысила 7% от своего значения, также разница возрастает с увеличением температуры кипения фракции. При равномерном возрастании величины этой разницы с ростом температуры до 500°C она не превышает порога 10%. Сравнительно высокая разница при расчете молярной массы связана с низкой точностью экспериментального определения молярной массы криоскопическим методом.

Разница в расчете плотности выше в более тяжелых фракциях (температура кипения выше 200°C), что связано с тем, что после выкипания флюида до 200°C при атмосферном давлении, дальнейшая разгонка ведется под вакуумом.

Способ определения молекулярных масс и/или плотностей углеводородных фракций пластовых флюидов, включающий определение фракционного состава и определение молекулярных масс и/или плотностей фракций, отличающийся тем, что фракционный состав флюида определяют имитированной дистилляцией, а молекулярную массу и/или плотность каждой фракции определяют расчетным путем исходя из ранее известных результатов определения свойств фракций, выделенных в процессе разгонок ИТК (истинная температура кипения) флюидов, похожих по физическим и/или геологическим свойствам.
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОЛЕКУЛЯРНЫХ МАСС И ПЛОТНОСТЕЙ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ФРАКЦИЙ ПЛАСТОВЫХ ФЛЮИДОВ
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОЛЕКУЛЯРНЫХ МАСС И ПЛОТНОСТЕЙ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ФРАКЦИЙ ПЛАСТОВЫХ ФЛЮИДОВ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-2 из 2.
20.01.2014
№216.012.982b

Способ определения коэффициента извлечения нефти при нелинейной фильтрации

Изобретение относится к разработке углеводородных залежей сложного геологического строения с неоднородными, в том числе низко проницаемыми коллекторами. Техническим результатом является повышение точности, надежности и значительное уменьшение времени определения значения коэффициента извлечения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504654
Дата охранного документа: 20.01.2014
10.07.2015
№216.013.6213

Способ определения динамики извлечения трудноизвлекаемых запасов нефти

Изобретение предназначено для расчета динамики добычи нефти на месторождениях с трудноизвлекаемыми запасами(ТрИЗ), в том числе в результате опережающего обводнения запасов нефти. Оно может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности для выбора способа эффективной разработки ТрИЗ....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556649
Дата охранного документа: 10.07.2015
Показаны записи 1-6 из 6.
20.01.2014
№216.012.982b

Способ определения коэффициента извлечения нефти при нелинейной фильтрации

Изобретение относится к разработке углеводородных залежей сложного геологического строения с неоднородными, в том числе низко проницаемыми коллекторами. Техническим результатом является повышение точности, надежности и значительное уменьшение времени определения значения коэффициента извлечения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504654
Дата охранного документа: 20.01.2014
10.07.2015
№216.013.6213

Способ определения динамики извлечения трудноизвлекаемых запасов нефти

Изобретение предназначено для расчета динамики добычи нефти на месторождениях с трудноизвлекаемыми запасами(ТрИЗ), в том числе в результате опережающего обводнения запасов нефти. Оно может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности для выбора способа эффективной разработки ТрИЗ....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556649
Дата охранного документа: 10.07.2015
23.02.2019
№219.016.c686

Способ выделения нефтегазоносных интервалов

Изобретение относится к способам промыслово-геофизических исследований скважин и может быть использовано для выделения в геологическом разрезе скважины перспективных интервалов на нефть и газ. Способ определения нефтегазонасыщенных интервалов включает отбор шлама и растворенного в буровом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002403385
Дата охранного документа: 10.11.2010
09.05.2019
№219.017.4c07

Способ определения газового фактора нефти

Изобретение относится к области добычи нефти и может быть использовано для измерения количества газа, извлекаемого вместе с нефтью, а также для оперативного контроля и регулирования процесса выработки запасов нефти и газа. Техническим результатом изобретения является повышение точности способа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002348805
Дата охранного документа: 10.03.2009
09.06.2019
№219.017.7c8f

Способ определения дебита продукции скважин

Изобретение относится к области измерения количества жидкости и газа в газожидкостной смеси. Оно может быть использовано как в нефтедобывающей промышленности, так и в тех сферах производства, где необходимо измерить количество жидкости и газа в двухфазном потоке. Обеспечивает повышение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002325520
Дата охранного документа: 27.05.2008
29.06.2019
№219.017.9d78

Способ определения дебита продукции скважин

Изобретение относится к области измерения количества жидкости и газа в газожидкостной смеси. Оно может быть использовано как в нефтедобывающей промышленности, так и в тех сферах производства, где необходимо измерить количество жидкости и газа в двухфазном потоке. Обеспечивает повышение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002355883
Дата охранного документа: 20.05.2009
+ добавить свой РИД