96 PGS. TS. Lê PhướcHảo Cơng nghệ khai thác dầu khí + B 0 : hệ số thể tích thành hệ dầu (bbl/STB) + 350 : khối lượng riêng của nước ở điều kiện tiêu chuẩn (lbm/STB). + 0,0764 : khối lượng riêng của không khí ở điều kiện chuẩn (lbm/STB). + 5,615 : hệ số chuyển đổi (ft 3 /bbl). Khi áp suất lớn hơn hoặc bằng áp suất điểm bọt khí (p ≥ p b ), khối lượng riêng của dầu có thể xác đònh theo phương trình sau: Trong đó: + ρ 0 : khối lượng riêng của dầu ở nhiệt độ T và áp suất p + ρ 0b : khối lượng riêng của dầu ở nhiệt độ T và áp suất p b + p b : áp suất điểm bọt khí + C 0 : hệ số nén đẳng nhiệt ở nhiệt độ T (psia) + exp(x) = e x () [] bb ppC −= 000 exp. ρ ρ CÁC TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA LƯU CHẤT 97 PGS. TS. Lê PhướcHảo Cơng nghệ khai thác dầu khí Khối lượng riêng của nước Trong đó: + ρ w : khối lượng riêng của nước ở nhiệt độ T và áp suất p (lbm/ft 3 ) + ρ wsc : khối lượng riêng của nước nguyên chất ở điều kiện tiêu chuẩn =62,4 (lbm/scf) + γ w : tỷ trọng nước + B w : hệ số thể tích thành hệ nước (ft 3 /scf) wwwwwscw BB /.4,62/. γ γ ρ ρ == CÁC TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA LƯU CHẤT 98 PGS. TS. Lê PhướcHảo Cơng nghệ khai thác dầu khí Các tính chất của chất lưu được xác đònh từ thực nghiệm Hệ số lệch khí Hệ số lệch khí Z (hay còn gọi là hệ số nén khí) phụ thuộc vào nhiệt độ giả giảm (T pr ) vàápsuấtgiảgiảm(p pr ). Với: T pr = T/T pc ; T pr = p/p pc Trong đó: + T pc và p pc : nhiệt độ và áp suất giả tới hạn (psia) + T pc = Σy i p ci + p pc = Σy i T ci Với: + y i : tỷ lệ mol của thành phần thứ i. + T ci : nhiệt độ tới hạn của thành phần thứ i. + p ci : áp suất tới hạn của thành phần thứ i. 99 PGS. TS. Lê PhướcHảo Cơng nghệ khai thác dầu khí Nếu không biết thành phần khí thì có thể tính nhiệt độ giả tới hạn và áp suất giả tới hạn theo phương trình sau: + T pc = 170,5 + 307,3.γ g + p pc = 709,6 – 58,7.γ g Các tính chất của chất lưu được xác đònh từ thực nghiệm 100 PGS. TS. Lê PhướcHảo Cơng nghệ khai thác dầu khí Tỷ số hoà tan khí dầu Trong đó: + T : nhiệt độ ( 0 F) + C 1 , C 2 , C 3 : hằng số phụ thuộc vào 0 API + γ gc : tỷ trọng khí chính xác. )]460/()(exp[ 31 2 += TAPICpCR c gcs γ Các tính chất của chất lưu được xác đònh từ thực nghiệm 101 PGS. TS. Lê PhướcHảo Cơng nghệ khai thác dầu khí Các hệ số C 1 , C 2 , C 3 theo tỷ trọng dầu 0 API 23.931025.7240C 3 1.18701.0937C 2 0.01780.0362C 1 0 API> 30 0 API≤ 30Hằng số Các tính chất của chất lưu được xác đònh từ thực nghiệm 102 PGS. TS. Lê PhướcHảo Cơng nghệ khai thác dầu khí Tỷ trọng khí cũng có thể được tính theo công thức sau: Trong đó: + γ g : tỷ trọng khí đo được ở bình tách + T : nhiệt độ bình tách ( 0 F) + p : áp suất bình tách (psia) + API : tỷ trọng theo độ API () ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ ×+= − 7,114 log 10192,51 5 p TAPI ggc γγ Các tính chất của chất lưu được xác đònh từ thực nghiệm 103 PGS. TS. Lê PhướcHảo Cơng nghệ khai thác dầu khí Hệ số thể tích thành hệ Hệ số thể tích thành hệ dầu p TZ B g 0283,0 = () () ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ −+ ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ −++= gc s gc s API TRC API TCRCB γγ 60601 3210 Các tính chất của chất lưu được xác đònh từ thực nghiệm 104 PGS. TS. Lê PhướcHảo Cơng nghệ khai thác dầu khí 1.337*10 -9 -1.811*10 -8 C 3 1.100*10 -5 1.751*10 -5 C 2 4.670*10 -4 4.6778* 10 -4 C 1 0 API> 30 0 API≤ 30Hằng số Khi p > p b thì B o được xác đònh: B o = B ob exp[C o (p b -p)] Trong đó: + B bo : hệ số thể tích thành hệ dầu ở áp suất p b (bbl/STB) + C o : hệ số nén đẳng nhiệt của dầu (psi -1 ). Các tính chất của chất lưu được xác đònh từ thực nghiệm 105 PGS. TS. Lê PhướcHảo Cơng nghệ khai thác dầu khí Hệ số thể tích thành hệ nước B WP = C 1 + C 2 P + C 3 P 2 Trong đó + B w : hệ số thể tích thành hệ của nước biển (bbl/STB) + B wp : hệ số thể tích thành hệ của nước nguyên chất (bbl/STB) + Y : nồng độ muối trong nước )101( 4− ×+= XYBB wpw Các tính chất của chất lưu được xác đònh từ thực nghiệm [...]... kiện chuẩn Cơng nghệ khai thác dầu khí 108 PGS TS Lê Phước Hảo Các tính chất của chất lưu được xác đònh từ thực nghiệm Đối với dòng chảy bọt khí: λ = qg q g + q l + 0 , 23 3 d 2 Đối với dòng chảy nút khí σ σn d qg λg = d q g + 0,6 023 .q1 + 0,09 42. d Cơng nghệ khai thác dầu khí 109 1,5 σ σn PGS TS Lê Phước Hảo Các tính chất của chất lưu được xác đònh từ thực nghiệm Khối lượng riêng hỗn hợp dầu và nước -... và NRE được tính theo công thức: ρ k = Cơng nghệ khai thác dầu khí ρ L λ H 2 L + ρ g λ 2 g H L 111 g PGS TS Lê Phước Hảo Các tính chất của chất lưu được xác đònh từ thực nghiệm Vận tốc khí biểu kiến: Vsg=qg/A Vận tốc thực của khí: Vg=qg/AHg Vận tốc lỏng biểu kiến: Vsl=qL/A Vận tốc thực của pha lỏng: VL=qL/AHl Vận tốc dòng hỗn hợp: Cơng nghệ khai thác dầu khí V m = V sL + V sg 1 12 PGS TS Lê Phước Hảo... dL gc gc p dL 2. gc d Hay f hh G hh v hh g ρ hh sin θ + gc 2 g c d dp = ρ hh v hh v g dL 1+ gc.p Cơng nghệ khai thác dầu khí 123 PGS TS Lê Phước Hảo CẤU TRÚC DÒNG CHẢY TRONG ỐNG KHAI THÁC Dòng chảy bọt khí Dòng chảy dạng nút khí Dòng chảy chuyển tiếp Dòng chảy sương mù Cơng nghệ khai thác dầu khí 124 PGS TS Lê Phước Hảo Các phương pháp xác đònh gradient áp suất + Phương pháp Poettman và Carpenter +... số khí/ lỏng (scf/stb) + d: Đường kính van tiết lưu (in) Cơng nghệ khai thác dầu khí 130 PGS TS Lê Phước Hảo Van an toàn giếng sâu (SSSV) Phương trình xác đònh độ giảm áp của dòng chảy chưa tới hạn qua van an toàn giếng sâu: 2 g 1 1 sc 2 2 4 d 1 1,04810 γ z T q (1− β 4 ) −6 p1 − p2 = pd C y + β=d/D + Cd: Thường chọn 0,9 + K: Tỷ số nhiệt dung riêng của khí + y: Hệ số giãn nở Cơng nghệ khai thác dầu khí. .. lớn, vì thế thành phần phần tổn thất do ma sát chiếm ưu thế Cơng nghệ khai thác dầu khí 115 PGS TS Lê Phước Hảo Thành phần tổn thất trong các giếng khai thác Thành phần % Tổn thất đối với % Tổn thất đối với giếng dầu giếng khí 70 ÷ 90 20 ÷ 50 Ma sát 10 ÷ 30 30 ÷ 60 Động năng 0 ÷ 10 0 ÷ 10 Thế năng (thuỷ tónh) Cơng nghệ khai thác dầu khí 116 PGS TS Lê Phước Hảo Tổn thất áp suất do sự thay đổi áp năng... Cơng nghệ khai thác dầu khí 125 PGS TS Lê Phước Hảo DÒNG CHẢY TRONG CÁC BỘ PHẬN CẢN DÒNG Mặc dù tổn thất áp suất chủ yếu xảy ra ở đáy giếng, hệ thống ống khai thác và hệ thống thu gom nhưng trong một số giếng, tổn thất ở bộ phận cản dòng cũng chiếm một tỷ lệ đáng kể Các bộ phận cản dòng chủ yếu là: + Van tiết lưu bề mặt + Van an toàn giếng sâu + Góc van và góc ống Cơng nghệ khai thác dầu khí 126 PGS... f w Cơng nghệ khai thác dầu khí 113 PGS TS Lê Phước Hảo Các tính chất của chất lưu được xác đònh từ thực nghiệm Sức căng bề mặt Sức căng bề mặt giữa khí và nước, khí và dầu phụ thuộc vào áp suất, nhiệt độ, trọng lượng của dầu, khí và lượng khí không hoà tan Sức căng bề mặt của pha lỏng được tính: σ L = σ 0 f0 + σ w fw Trong đó: + σ0 : sức căng bề mặt của dầu và khí + σw: sức căng bề mặt của dầu và nước... ms ql2 = 0,331 × f hh 5 d ⎛ qg ⎞ ⎜1 + ⎟ ⎜ ql ⎟ ⎝ ⎠ Trong đó: + ql : lưu lượng thể tích pha lỏng + qg : lưu lượng thể thích pha khí Hệ số ma sát của hỗn hợp chất lưu hai pha: f hh f = 1 + Cơng nghệ khai thác dầu khí 0 , 141 1 × f × 120 2 f q 1 q g l PGS TS Lê Phước Hảo Tổn thất áp suất do ma sát Trong đó: f1= 0.11*NRE-0 .26 6 Nếu: 0,5 ≤ A0 ≤ 1,0 thì hệ số f2 được tính theo biểu thức sau: f 2 0 , 826 =...Các tính chất của chất lưu được xác đònh từ thực nghiệm −8 −6 −10 −13 2 −8 X =5,1×10 p+(T−60 5,47 10 −195 10 p)+(T−60 (8,5×10 p−3 32 10 )( × , × ) , × −5 −7 C1 = 0,9911+ 6,35×10 T + 8,5 ×10 T 2 C2 = 1,093×10−6 − 3,497×10−9 + 4,57×10− 12. T 2 −11 −13 −15 C3 = −5×10 + 6, 429 ×10 T −1,43×10 T Cơng nghệ khai thác dầu khí 106 2 PGS TS Lê Phước Hảo Các tính chất của chất lưu được xác đònh từ thực nghiệm... bề mặt Lưu chất là khí Phương trình tổng quát được xây dưng bằng cách kết hợp phương trình Bernoulli và phương trình trạng thái áp dụng cho lưu chất là khí trong cả hai trường hợp tới hạn và chưa tới hạn: q sc = Trong đó: C n ( P1 )( d 2 ) γ g (T1 ) Z 1 k ( )( y 2 / k − y k +1 / k ) k −1 + qsc: Lưu lượng khí + d: Đường kính của van + γg: Tỷ trọng khí Cơng nghệ khai thác dầu khí 127 PGS TS Lê Phước . nghiệm 101 PGS. TS. Lê PhướcHảo Cơng nghệ khai thác dầu khí Các hệ số C 1 , C 2 , C 3 theo tỷ trọng dầu 0 API 23 .931 025 . 724 0C 3 1.18701.0937C 2 0.01780.0362C 1 0 API> 30 0 API≤ 30Hằng số Các. PhướcHảo Cơng nghệ khai thác dầu khí 81 321 068 10 32, 3.105,8()60().1095,11047,5)(60(.101,5 −−−−− ×−×−+×−×−+×= pTpTpX 27 5 1 .105,8.1035,69911,0 TTC −− ×+×+= 21 296 2 .1057,410497,310093,1 TC −−− ×+×−×= 21 51311 3 .1043,1.10 429 ,6105. TS. Lê PhướcHảo Cơng nghệ khai thác dầu khí  Sức căng bề mặt Sức căng bề mặt giữa khí và nước, khí và dầu phụ thuộc vào áp suất, nhiệt độ, trọng lượng của dầu, khí và lượng khí không hoà tan.