Объёмный фактор

Объёмный коэффициент (Formation Volume Factor, коэффициент объёмного расширения) газа/нефти/воды — отношение объёма газа/нефти/воды в пластовых условиях (в м³) к объёму газа/нефти/воды, приведённого к атмосферному давлению и температуре 20 °C.

измерения — м³/м³.

Объёмный коэффициент нефти

Объёмный коэффициент нефти — безразмерная величина, характеризующая изменение объёма нефти в поверхностных условиях по сравнению с пластовыми.

Когда нефть попадает на поверхность, происходит следующее:
1. Потеря массы — газ переходит из растворенного состояния в свободное,
2. Снижение температуры — от пластовой температуры до 20 °C,
3. Расширения — давление падает от пластового до атмосферного.

Объёмный коэффициент зависит от давления, температуры, состава нефти, однако наибольшее влияние оказывает газосодержание. Применяется при подсчёте запасов углеводородов объёмным методом и методом материальных запасов, а также при интерпретации гидродинамических исследований. Так, например, объёмный коэффициент 1.25 означает, что 1 м³ нефти на поверхности занимает 1.25 м³ в пластовых условиях, то есть:
$B={\frac {V_{k}}{V_{0}}}$
где $B$ — объёмный коэффициент расширения,
$V_{k}$ — объём нефти в пластовых условиях (в коллекторе),
$V_{0}$ — объём сепарированной нефти в поверхностных условиях.

Объёмный коэффициент газа

Аналогично используется объёмный коэффициент пластового газа, который существенно зависит от пластовых условий (давления и температуры):

$B={\frac {P_{0}}{P_{k}}}\cdot {\frac {T_{k}}{T_{0}}}\cdot Z_{k},$

где $B$ — объёмный коэффициент пластового газа, $P_{k}$ и $T_{k}$ — пластовые давление [ата] и температура [К] в коллекторе по абсолютной шкале, то есть давление с учётом барометрического (на 1,033 кгс/см² больше манометрического), а температура в кельвинах, $P_{0}=1,033$ ата и $T_{0}=293$ K (+20 °C) — атмосферное давление и температура в нормальных (поверхностных) условиях, $Z_{k}$ — коэффициент сверхсжимаемости газа в пластовых условиях (в коллекторе), зависящий от состава пластового газа, его критических давления и температуры, пластовых давления и температуры.

Поскольку газ в пласте находится под большим давлением в сжатом состоянии, то объёмный коэффициент газа значительно меньше единицы (на промыслах порядка 0,01).

Объёмный коэффициент воды

Объемный коэффициент воды $B$ изменяется в очень ограниченных пределах (от 0,99 до 1,06) вследствие того, что растворимость газов в воде весьма мала. С увеличением давления объемный коэффициент воды уменьшается, а с повышением температуры увеличивается, что в пластовых условиях практически компенсирует друг друга. В расчетах можно принимать объемный коэффициент воды $B$ =1,0.

Литература

Нефтегазовая энциклопедия, М.: Московское отд. «Нефть и газ» МАИ, ОАО «ВНИИОЭНГ», 2002 г.

Основы физики нефтяного пласта. Ф. И. Котяхов, М.: Гостоптехиздат, 1956 г.

Физика нефтяного и газового пласта. Ш. К. Гиматудинов, М.: Недра, 1971 г.

См. также

• Нефть
• Природный газ
• Коэффициент теплового расширения