Характерная особенность газоконденсатных залежей заключается в нахождении конденсата и газа в пластовых условиях в однофазовом газообразном состоянии и подчинении их законам обратной (ретроградной) конденсации.
👉Сущность обратного испарения и конденсации заключается в том, что при давлениях и температурах выше критических изотермическое повышение давления приводит к испарению компонентов смеси, а изотермическое снижение давления – к их конденсации.
- В области же докритических давлений перераспределение компонентов УВ между фазами происходит в обычной последовательности (прямая конденсация и испарение), т.е. при изотермическом увеличении давления газовые компоненты углеводородной смеси могут переходить в жидкое состояние, а при изобарическом повышении температуры – испаряться.
При
рассмотрении явлений ретроградной конденсации необходимо помнить, что для
однокомпонентной системы критической является максимальная температура, при
которой это однокомпонентное соединение еще может быть переведено из
газообразного состояния в жидкое путем повышения давления. Давление, которое
соответствует критической температуре данного соединения, называется его
критическим давлением. Точка, в которой обе фазы (жидкая и газообразная)
становятся идентичными по своим свойствам (мениск между ними исчезает), называется
критической точкой.
В отличии от
однокомпонентной системы для
углеводородной смеси температура и давление в критической точке не являются
максимальными, при них еще возможно существование двух фаз. Для углеводородной
смеси критическими точками, при которых еще могут существовать обе фазы, являются крикондентерма Тmax и криконденбара Рmax.
На рис.1
кривая ADG, огибающая
двухфазовую область, состоит из двух ветвей: кривой насыщенной жидкости, или
кривой точек кипения AD,
и кривой начала конденсации, или точек росы DG. Вверх от кривой точек кипения существует только жидкая фаза,
ниже кривой точек росы – только газовая. В критической точке D обе фазы по своим свойствам становятся
одинаковыми.
При
изотермическом увеличении давления в докритической области изменение фазового
состояния углеводородной смеси происходит в обычной последовательности ( прямая
конденсация ), т.е. от пара (точка 1 – 2) через двухфазное состояние (точки 2 –
3) к жидкости (точки 3 – 4).
Процесс
прямого испарения происходит в обратной последовательности при изобарическом
повышении температуры, т.е. от жидкости (точки а – b) через двухфазное состояние (точки b – c) к пару (точки с – d).
При изменении давления в интервале температуры от Ткр до Тmax и при изменении температуры в интервале давления от Ркр до Рmax в углеводородной смеси происходят явления, называемые обратными ( ретроградными ). Так, явления обратной конденсации наблюдаются при изобарическом повышении температуры – от жидкости (точки e – f) через двухфазное состояние (точки f – h) вновь к жидкости (точки h – k). Обратное изотермическое испарение происходит при повышении давления от пара (точки 5 – 6) через двухфазное состояние (точки 6 – 8) вновь к пару (точки 8 – 9).
Рис.1.
Термодинамическая кривая фазовых превращений.
В природных условиях подобные явления свойственны газоконденсатным месторождениям, в пластах которых УВ находятся в газообразном состоянии, а при снижении пластового давления ниже давления начала конденсации (точки росы) частично переходят в жидкую фазу (конденсат).
Месторождения этого типа отличаются от обычных тем,
что в их газе содержится значительное количество высокомолекулярных УВ,
соответствующих по температуре кипения бензиновым, лигроиновым, керосиновым и
даже соляровым фракциям.
Выпадение
конденсата в пласте оказывает отрицательное влияние на его добычу, так как он
смачивает породу коллектора и остается в пласте. Если флюид отбирается из пласта при пластовом давлении,
превышающем давление точки росы, конденсат сохраняется полностью в отбираемом
флюиде.
Давление, при котором выпадает наибольшее количество конденсата, называется давлением максимальной конденсации.