Essential part of PVT analysis responsible for predicting the fluid properties at various temperature and pressures based on the laboratory tests of available fluid samples.








Motivation





Definitions


Fluid means liquids and gases.


Phases and components



Component is a 


Phase is a 

Dynamic properties of phases and components



Предполагается, что фазы находятся в термодинамическом, гидродинамическом и химическом равновесиях в любой момент времени и в любой точке пространства.

Компоненты внутри фазы двигаются с единой макроскопической скоростью всей фазы.

Фазы могут двигаться с разными скоростями,  относительно друг-друга и относительно внешних границ (труб или порового коллектора) и при этом они постоянно обмениваются друг с другом химическими компонентами в соответствии с текущим равновесным состоянием, определяемым текущим давлением и температурой в данный момент времени в данной точке пространства.

Равновесный компонентный состав каждой фазы при заданной температуре и давлении представляет собой одну из задач PVT-моделирования.



Models



Below is the list of the most popular fluid types


AbbreviationDescriptionComponents
GASDry GasGas
BOBlack OilWater, oil wth saturated gas, gas
MBOModified Black Oil ( also called Volatile Oil )Water, oil with saturated gas, gas with oil vapour
EOSEquation of State ( also called Compositional )Water, alkanes components, minor inclusions
WaterWaterWater



Goals


Predict multi-compositional multi-phase fluid properties affecting the fluid dynamics at arbitrary temperature and pressure assuming thermal and hydrodynamic equilibrium.


Objectives


  • Assessing the fluid properties from laboratory data

  • Building a fluid model for a user-defined range of temeratures, pressures and fluid composition:

    • density

    • compressibility

    • formation volume factor

    • viscosity

    • specific heat capacity at constant pressure

    • thermal conductivity

    • cross-phase exchange coefficients


References




Ющенко, Термодинамическая модель газоконденсата, МФТИ, 2014


http://www.chem.msu.su/rus/teaching/realgases/chap1(6).html




Основными задачами ПВТ моделирования являются:

  • Компонентный состав находящихся в равновесии фаз при заданных температуре и давлении
  • Плотности находящихся в равновесии фаз при заданных температуре и давлении
  • Сжимаемости находящихся в равновесии фаз при заданных температуре и давлении
  • Вязкости находящихся в равновесии фаз при заданных температуре и давлении



плотность водяной фазы при стандартном давлении и температуре

плотность нефтяной фазы при стандартном давлении и температуре

плотность газовой фазы при стандартном давлении и температуре

плотность водяной фазы при произвольном давлении и температуре

плотность нефтяной фазы при произвольном давлении и температуре

плотность газовой фазы при произвольном давлении и температуре

объемный коэффициент водяной фазы произвольном давлении и температуре

объемный коэффициент нефтяной фазы произвольном давлении и температуре

объемный коэффициент газовой фазы произвольном давлении и температуре

вязкость водяной фазы при произвольном давлении и температуре

вязкость нефтяной фазы при произвольном давлении и температуре

вязкость газовой фазы при произвольном давлении и температуре

объемное содержание растворенного газа при произвольном давлении и температуре

объемное содержание паров при произвольном давлении и температуре  

точка кипения при произвольной температуре

точка росы при произвольной температуре


Стандартные условия "с.у." (также "нормальные условия" или "н.у.") давления и температуры (по SPE = Society of Petroleum Engineers ) :