Лекція №6. Властивості природного газу.

Природний газ - це важливе джерело енергії, що дозволяє зменшити забруднення і сприяє підтримці нормальної екологічної обстановки. У порівнянні з іншими джерелами енергії, має низку переваг:

згораючи, виділяє тільки вуглекислий газ і водяну пару, це суміш, якої ми зазвичай дихаємо на вулиці;

при згорянні не виділяє кіптяви і диму;

швидко розпалюється і процес його горіння легко контролювати;

майже не містить твердих домішок і інших шкідливих компонентів;

відносна дешевизна, завдяки легшому способу видобутку і транспортування.

Орієнтовні фізичні характеристики (залежать від складу; при нормальних умовах, якщо не вказано інше):

Густина: від 0,68 до 0,85 кг / м³ (сухий газоподібний); 400 кг / м³ (рідкий).

Температура самозаймання: 650 ° C;

Вибухонебезпечні концентрації суміші газу з повітрям від 4,4% до 17% об'ємних;

Питома теплота згоряння: 28-46 МДж / м³ (6,7-11,0 Мкал / м³) [1] (тобто 8-12 кВт · год / м³);

Октанове число при використанні в двигунах внутрішнього згоряння: 120-130.

Легше повітря в 1,8 рази, тому при витоку не збирається в низинах, а піднімається вверх.

Густина газів - це маса речовини в одиниці об'єму - г/см3. Для практичних цілей використовується відносна густина газу по повітрю, тобто відношення щільності газу до щільності повітря. Інакше кажучи - це показник того, наскільки газ легше чи важче повітря. Відносна густина метану - 0,554, етану - 1,05, пропану - 1,55. Ось чому побутовий газ (пропан) в разі витоку накопичується в підвальних приміщеннях будинків, утворюючи там вибухонебезпечну суміш.

Теплота згоряння або теплотворна здатність - кількість тепла, яке виділяється при повному згорянні 1 м3 газу. У середньому вона становить 35160 кДж / м3 (кілоджоулів на 1 м3).

Розчинність газу в нафті залежить від тиску, температури і складу нафти і газу. З ростом тиску розчинність газу також зростає. З ростом температури розчинність газу знижується. Низькомолекулярні гази важче розчиняються в нафті, ніж більш жирні.

З підвищенням густини нафти, тобто у міру зростання в ній вмісту високомолекулярних сполук розчинність газу в ній знижується. Показником розчинності газу в нафті є газовий фактор - Г, що показує кількість газу в 1 м3 (або 1 т) дегазованої нафти. Він вимірюється в м3 / м3 або м3 / т.

За цим показником поклади поділяються на:

1) нафтові - Г <650 м3 / м3;

2) нафтові з газовою шапкою - Г- 650 - 900 м3 / м3;

3) газоконденсатні - Г> 900 м3 / м3.

Розчинність води в стиснутому газі. Вода розчиняється в стиснутому газі при високому тиску. Це тиск обумовлює можливість переміщення води в надрах не тільки в рідкій, але і в газовій фазі, що забезпечує її більшу рухливість і проникність через гірські породи. З ростом мінералізації води розчинність її в газі зменшується.

Розчинність рідких вуглеводнів в стислих газах. Рідкі вуглеводні добре розчиняються в стислих газах, створюючи газоконденсатні суміші. Це створює можливість перенесення (міграції) рідких вуглеводнів в газовій фазі, забезпечуючи більш легкий і швидкий процес її переміщення крізь товщу гірських порід. З ростом тиску і температури розчинність рідких вуглеводнів в газі зростає.

Стисливість пластових газів - це дуже важлива властивість природних газів. Обсяг газу в пластових умовах на 2 порядки (тобто приблизно в 100 разів) менше, ніж обсяг його в стандартних умовах на поверхні землі. Це відбувається тому, що газ має високу ступінь стисливості при високому тиску і температурах. Ступінь стискання зображується через об'ємний коефіцієнт пластового газу, який представляє відношення обсягу газу в пластових умовах до обсягу того ж кількості газу при атмосферних умовах.

З явищами стисливості газів і розчинності в них рідких вуглеводнів тісно пов'язане конденсатоутворення. У пластових умовах з ростом тиску рідкі компоненти переходять в газоподібний стан, утворюючи «газорозчинну нафту» або газоконденсат. При падінні тиску процес йде в зворотному напрямку, тобто відбувається часткова конденсація газу (або пара) в рідкий стан. Тому при видобутку газу на поверхню витягується також і конденсат.

Вміст конденсату в видобувається газі оцінюється через конденсаційний фактор.

Конденсатний фактор - КФ - це кількість сирого конденсату в см3, що припадає на 1м3 відсепарованої газу. За вмістом конденсату гази конденсатних родовищ діляться на 4 групи. Взагалі вміст конденсату сягає 1000 і більше см3 / м3. Наприклад, на Карачаганакському родовищі КФ = 900 - 1130 см33.

Розрізняють сирої і стабільний конденсат. Сирий конденсат являє собою рідку фазу, в якій розчинені газоподібні компоненти. Стабільний конденсат отримують з сирого шляхом його дегазації. Він складається тільки з рідких вуглеводнів - пентану і вищих.

У стандартних умовах газоконденсати - це безбарвні рідини з густиною 0,625 - 0,825 г /см3 з температурою початку кипіння від 240С до 920С. Велика частина фракцій мають температуру википання до 2500С.

Остання зміна: вівторок 17 квітень 2018 13:19