Добро пожаловать в научно-популярную колонку этого выпуска.
Когда вы думаете о нефти, вы, вероятно, представляете себе заправки, автомобили и колебания мировых цен на нефть. Но задумывались ли вы когда-нибудь, в какой форме эти нефть и газ, часто называемые «кровью промышленности», на самом деле находятся глубоко под землёй? И как их добывают с научной точки зрения?
Возможно, это звучит немного архаично, но на самом деле это полная увлекательных научных идей. Физика нефтяных пластов — это микроскопическое исследование физических свойств горных пород и флюидов (нефти, газа и воды) в нефтяных и газовых пластах, а также их взаимодействия и закономерностей движения. Сегодня мы сведем эту сложную тему к 30 простым для понимания фактам. Независимо от того, новичок ли вы в этой отрасли или интересуетесь энергетикой, эта статья поможет вам разобраться в подземной добыче нефти и газа.
1. Что такое водохранилище?
Коллектор — это пласт горных пород, способный хранить нефть и газ и пропускать их через себя. Наиболее распространёнными коллекторами являются песчаник и карбонатные породы (например, известняк и доломит).
2. Что такое пористость?
Пористость — это процентное отношение объёма пор в горной породе к общему объёму породы. Она напрямую определяет объём нефти и газа, который может содержать пласт. Чем выше пористость, тем выше потенциал запасов.
3. Что такое проницаемость?
Проницаемость — это физическая величина, измеряющая способность горной породы пропускать флюиды. Только при определённой проницаемости нефть и газ в порах могут свободно перемещаться под пластовым давлением и извлекаться. Это основной параметр, определяющий производительность нефтяной скважины.
4. Абсолютная проницаемость против эффективной проницаемости против относительной проницаемости
Абсолютная проницаемость: проницаемость, измеренная, когда в породе присутствует только одна жидкость.
Эффективная проницаемость: проницаемость одной жидкости, когда в породе присутствуют две или более жидкости (например, нефть и вода).
Относительная проницаемость: отношение эффективной проницаемости к абсолютной проницаемости, которое отражает степень интерференции между многофазными жидкостями.
5. Что такое насыщенность?
Насыщенность относится к объемному проценту пор коллектора, занимаемому определенным флюидом (нефтью, газом или водой). Например, нефтенасыщенность относится к доле порового пространства, занимаемого нефтью. Обычно сумма насыщенностей нефтью, газом и водой составляет 100%. 6. Сжимаемость породы По мере добычи нефти и газа пластовое давление уменьшается, и давление вышележащего слоя породы сжимает скелет породы коллектора и поры. Это свойство влияет на расчеты запасов и динамику добычи. 7. Что такое смачиваемость? Смачиваемость относится к тенденции жидкости растекаться по поверхности породы в системе, где сосуществуют нефть, вода и порода. [1][10] Большинство коллекторов являются гидрофильными или нейтрально смачиваемыми, что означает, что вода легче адсорбируется на поверхности породы, в то время как нефть занимает центр пор, что способствует закачке воды для вытеснения нефти (заводнению). 8. Что такое капиллярное давление? В узком поровом канале, из-за наличия поверхностного натяжения на границе раздела нефть-вода, возникает дополнительная разность давлений, называемая капиллярным давлением. Капиллярное давление является основной причиной невозможности полного разделения нефти и воды в пластах, образуя переходную зону.
9. Сырая нефть：
Подземная нефть содержит большое количество растворённого природного газа и находится под высоким давлением и температурой. При подъёме на поверхность давление и температура падают, и растворённый газ отделяется, подобно газу, выделяющемуся при открытии бутылки кока-колы.
10. Физические свойства сырой нефти – различные типы
К основным физическим свойствам сырой нефти относятся плотность, вязкость, давление насыщения (давление насыщения) и объемная доля.
Плотность: определяет вес нефти и является важным фактором при классификации сырой нефти.
Вязкость: сопротивление сырой нефти течению. Чем выше вязкость, тем сложнее её извлекать.
Давление насыщения: точка давления, при которой сырая нефть начинает выделять растворенный газ при определенной температуре.
11. Что такое природный газ?
Природный газ в основном состоит из метана, но он также содержит более тяжелые углеводороды, такие как этан и пропан, а также неуглеводородные газы, такие как азот и углекислый газ.
12. Природный газ "Коэффициент сжимаемости (Z)дддххх
В условиях высоких температур и давления под землей поведение природного газа существенно отличается от поведения идеального газа. Учёные вводят коэффициент сжимаемости (дддххх), также называемый коэффициентом отклонения Z, для модификации уравнения состояния идеального газа, что позволяет точно рассчитать его плотность и объём.
13. Пластовая вода
Практически все нефтяные и газовые залежи связаны с пластовой водой. Как правило, это высокоминерализованный рассол, свойства которого (такие как соленость, плотность и вязкость) имеют решающее значение для оценки и разработки залежей.
14. Газовый гидрат - "Горючий лёдddhhh
В условиях определённого высокого давления и низкой температуры (например, в глубоководных районах моря или в условиях вечной мерзлоты) молекулы природного газа инкапсулируются молекулами воды, образуя белое твёрдое вещество, называемое газовым гидратом, обычно известное как горючий лёд.
15. Фазовое поведение
Изучение состояния нефти и газа при различных давлениях и температурах (газ, жидкость или смесь газа и жидкости) является одним из основных направлений физики пласта. Это определяет тип пласта (например, чёрная нефть, летучая нефть, газоконденсатный пласт) и стратегию разработки.
В следующей статье вы познакомитесь с оставшимися 15 пунктами здравого смысла. Оставайтесь с нами!