Определение состава пластового газа и сырого конденсата

Согласно инструкции по исследованию газоконденсатных месторождений на газоконденсатность (1975 г.) исследования состава природного газа и конденсата в лабораторных условиях осуществляют согласно схеме, приведенной на рисунке 10.

Отобранные пробы сырого конденсата подвергают дегазации на лабораторной установке приведенной на рисунке 11.

Методика проведения дегазации сырого конденсата заключается в следующем. Контейнер с сырым конденсатом 3 помещается в термостатируемую баню 2, где с помощью термостата 1 поддерживается постоянная температура. Для улавливания жидких углеводородов используются стеклянные змеевидные ловушки 7 погруженные в охлаждающую смесь льда с солью, обеспечивающие температуру минус 20 ⁰С. Разгазирование проб сырого конденсата осуществляется со скоростью не более 5 л/ч путем открытия вентиля 5 на контейнере 3 и направлением газа в газометр 8. Температура в бане поддерживается на уровне 20 ⁰С. После прекращения выделения газа из контейнера 3 температура в бане поднимается до 35 ⁰С, и выделившееся дополнительное количество природного газа также направляется в газометр 8. Из собранного в ловушках 7 конденсата также удаляется растворенный газ за счёт поднятия температуры охлаждающей смеси до 5 ⁰С. Далее предварительно охлажденный до 10 – 15 ⁰С конденсат из контейнера 3 вместе с конденсатом из ловушек 7 подвергается дебутанизации на лабораторной ректификационной колонке.

Рисунок 10. Схема исследований проб природного газа и конденсата

Рисунок 11. Принципиальная схема лабораторной установки по дегазации сырого конденсата: 1 – термостат; 2 – баня; 3 – контейнер; 4 – термометр; 5 – вентиль; 6 – манометр; 7 – ловушки; 8 – газометр

Принципиальная схема установки дебутанизации дегазированного конденсата приведена на рисунке 12.

Рисунок 12. Принципиальная схема установки по дебутанизации дегазированного конденсата:

1 – колба; 2 – колбонагреватель; 3 – ЛАТР; 4 - ректификационная колонка; 5 – холодильник; 6 – приёмник; 7 – ловушка; 8 – охлаждающая смесь соли со льдом; 9 – газовая бюретка; 10 – термометр; 11 – кран

Замеры выхода конденсата осуществляют в БСУ на трех-четырех режимах по давлению, при чем, на каждом режиме для двух-трех значений температуры. По полученным данным строятся графические зависимости выхода конденсата от температуры для различных значений давления для первой и второй ступеней сепарации природного газа. Затем, на основе полученных графических зависимостей строятся изотермы конденсации – выход конденсата от давления для различных температур для первой и второй ступеней сепарации.

Дебутанизация конденсата осуществляется следующим образом. Конденсат, находящийся в колбе 1, нагревается с помощью колбонагревателя 2. Данный процесс осуществляется до полного прекращения выделения газа из колбы.

Дебутанизированный конденсат (С_5+выс) из колбы и ловушек переливается в мерный цилиндр, где осуществляется замер его объёма и при помощи пикнометра определяется его плотность при 20 ⁰С и молекулярный вес.

На основе выполненных исследований получают исходные данные для расчёта состава пластового газа и сырого конденсата (таблице 3).

Расчёт состава пластового газа осуществляют исходя из 1000 г-молей отсепарированного природного газа. При этом количество природного газа (А), выделившегося при дегазации сырого конденсата вычисляют по выражению

, г-моль. (2)

Количество газа дебутанизации вычисляется по выражению следующего вида:

, г-моль. (3)

Содержание в сыром конденсате С_5+выс определяется из выражения:

, (4)

г-моль/1000 г-молей отсепарированного газа.

Таблица 3. Исходные данные для расчёта состава газа и конденсата

Показатели	Размерность	Условные обозначения
Количество выделяющегося сырого конденсата по промысловым данным	см3/м3 отсепарированного. газа	q
Объём контейнера, в который отобран сырой конденсат	см3	V
Плотность С5+выс при температуре 20 0С	г/см3
Молекулярный вес	-	С5+выс
Количество газа выделяемого из сырого конденсата в объёме контейнера: при дегазации при дебутанизации	л л	а б
Содержание жидких углеводородов (С5+выс) в дебутанизированном конденсате в объёме контейнера	см3	b
Содержание в дебутанизированном конденсате: i – пентана n - пентана	мольные проценты мольные проценты	С d

В дебутанизированном конденсате содержится следующее количество:

, г-моль; (5)

- нормального пентана:

, г-моль; (6)

- гексана и более высококипящих (С_6+выс):

F = В – (D - E), г-моль. (7)

Результаты расчётов, выполненные по формулам (2) – (7) затем используются для определения состава сырого конденсата и пластового газа (таблица 4).

Таблица 4. Расчет состава сырого конденсата и пластового газа

Компоненты	Газ сепарации	Газ дегазации	Газ дебутанизации	Пентаны и вышележащие в дебутанизированном конденсате г-моль	Суммарное содержание газов дегазации, дебутанизации, пентанов и вышекипящих, г-моль	Состав сырого конденсата, проценты мол.	Суммарное содержание газов сепарации, дегазации, дебутанизациипентанов и вышекипящих, г-моль	Состав пластового газа, проценты мол.
Проценты мольные	г-моль	Проценты мольные	г-моль	Проценты мольные	г-моль
Всего

Исходя из общего числа грамм-молей газа дегазации "А" и газа дебутанизации "Б" и их состава (по данным хроматографического анализа) вычисляются значения числа грамм-молей отдельных компонентов (графы 5 и 7).

Состав сырого конденсата определяется путём суммирования по компонентам числа молей газа дегазации, дебутанизации, гексанов и вышекипящих углеводородов. Далее полученное число грамм-молей каждого компонента делится на их общее число (т.е. суммируются графы 5, 7,8; результат в графе 9; затем каждая строка графы 9 делится на её сумму, а результат заносится в графу 10). Таким образом, определяется состав сырого конденсата при давлении и температуре сепарации газа в промысловых условиях.

Состав пластового газа определяется суммированием по компонентам числа грамм – молей газа сепарации, дегазации, дебутанизации, пентанов, гексанов и вышекипящих углеводородов и полученное число грамм-молей каждого компонента делится на их общее число (графа 11), и результат заносится в графу 12.

При двухступенчатой сепарации производятся расчёты аналогичные вышеуказанным по определению состава сырого конденсата и пластового газа.

Оценка потенциального содержания и характеристика