Для оценки влияния кислых компонентов (сероводорода и углекислого газа) и конденсатосодержания на фазовые переходы флюидальных систем на установке фазовых равновесии “Magra-PVT” были проведены эксперименты по изучению поведения газоконденсатных смесей. Условия экспериментов следующие: одинаковая температура (383 К), газоконденсатные смеси составлены из метанового газа (табл. 1), из газа, содержащего сероводород и углекислый газ (табл. 2) и конденсата плотностью 0,795 г/см³, с молекулярной массой 149, содержащего метановых углеводородов 54 %, нафтеновых 26 %, ароматических 20 %.

Следует отметить, что значения давления начала конденсации (Рнк) для исследованных смесей с различным содержанием кислых компонентов и конденсата изменяются в достаточно большом диапазоне 33,3–53,9 МПа. Кривые DРнк при изменении состава смеси, увеличении кислых компонентов и содержании конденсата приведены на рис. 1, где на оси ординат показаны разности между Рнк без кислых компонентов и Рнк с кислыми компонентами, а на горизонтальной оси – содержание кислых компонентов (H₂S+CО₂) в газе. При построении кривых также использованы результаты исследования газоконденсатных смесей следующего исходного молярного состава основных компонентов (г/м³):

а) C₁ – 78,0; С₂ – 4,69; H₂S – 3,85; СО₂ – 3,89;С_5+в-461;

б) С₁ – 54,2; С₂ – 2,8; H₂S – 23,64; СО₂ – 12,1;С_5+в-212.

Как следует из рис. 1, Рнк при увеличении содержания кислых компонентов уменьшается для всех исследованных систем, однако зависимости Рнк от содержания конденсата в смеси не однозначны. В начале увеличение содержания конденсата в смеси увеличивает Рнк и довольно значительно, до содержания конденсата 280–300 г/м³, затем Pнк уменьшается. На рис. 2 приведены изотермы конденсации, характеризующие отношение объема выпавшей жидкой фазы к объему растворенного в смеси конденсата от давления для четырех значений конденсатосодержания (от 250 до 800 г/м³) и изменения чистых компонентов от 0 до 30 %.

Как видно, с увеличением содержания конденсата растет крутизна изотерм и увеличивается процент выпадения жидкой фазы при давлении максимальной конденсации. Следует отметить влияние кислых компонентов на выпадение конденсата при давлении максимальной конденсации. Так увеличение содержания кислых компонентов на 34 % снижает выход конденсата при его содержании 250 г/м³ только на 5 % (с 50 до 45 %), а при содержании конденсата 800 г/м³ на 25% (с 95 до 70%). Данное обстоятельство необходимо учитывать при проектировании методов поддержания пластового давления, при выборе вытесняющего агента метана или газа сепарации с кислыми компонентами.

Фазовые диаграммы газоконденсатных смесей, составленных из смесей метанового газа с конденсатом и газа, содержащего кислые компоненты с конденсатом, представлены на рис. 3. Из сравнения диаграмм следует, что большая конденсация жидкой фазы достигается из газоконденсатной смеси при наличии кислых компонентов. Особенно это различие наблюдается в области низких температур, что связано с интенсивным растворением в жидкой фазе сероводорода.

Выпадение жидкой фазы из пластовой смеси, содержащей кислые компоненты, в особенности сероводород, при низких температурах более интенсивно и количество жидкой фазы при давлении максимального выпадения будет большим в 1,5– 2,5 раза.

Results of experimental investigations at installation of phase balance "Magra-PVT" for condensate systems with different hydrogene sulphide, carbon dioxide and condasate content are given. Influence of acid components and condesate content at pressure of condensation begining and dynamic of condensate precipitation is established. Influence of acid components at phase diagrams of condensate mixture is shown.

РИС. 1. ВЛИЯНИЕ КИСЛЫХ КОМПОНЕНТОВ НА УМЕНЬШЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ НАЧАЛА КОНДЕНСАЦИИ ПРИ РАЗЛИЧНОМ СОДЕРЖАНИИ КОНДЕНСАТА В ГАЗЕ (см³/м³):

1 – содержание кислых компонентов в смеси, %; n – отношение объемов выпавшего конденсата к заправленному

Смесь: 1 – С₁=93; H₂S+CO₂=0; С_2+в =192,7 г/м³; 2–C₁=60,88; H₂S+CО₂=32,36; C_5+в= 184,69 г/см³; 1 – изоплеры равного содержания жидкой фазы в смеси, %