Нужна помощь в написании работы?

Природные углеводородные газы находятся в недрах земли или в виде самостоятельных залежей, образуя чисто газовые месторождения, либо в растворенном виде содержится в нефтяных залежах. Такие газы называются нефтяными или попутными, так как их добывают попутно с нефтью.

Углеводородные газы нефтяных и газовых месторождений представляют собой газовые смеси, состоящие главным образом из предельных углеводородов метанового ряда СnН2n+2, т. е. из метана СН4 и его гомологов – этана С2Н6, пропана С3Н8, бутана С4Н10 и других, причем содержание метана в газовых залежах преобладает, доходя до 98 Описание: http://old.intuit.ru/img/tex/e669e3d86b26bbcb41bf207ec4454fe3.png 99 %.

Кроме углеводородных газов, газы нефтяных и газовых месторождений содержат углекислый газ, азот, а в ряде случаев сероводород и в небольших количествах редкий газ, такой как гелий, аргон и др.

Тест на знание английского языка Проверь свой уровень за 10 минут, и получи бесплатные рекомендации по 4 пунктам:

  • Аудирование
  • Грамматика
  • Речь
  • Письмо

Проверить

Рассмотрим физические свойства природного газа.

1)Плотность газов существенно зависит от давления и температуры. Она может измеряться в абсолютных единицах (г/см3, кг/м3) и в относительных. При давлении 0,1 МПа и температуре 0 Описание: http://old.intuit.ru/img/tex/5870aec135f99a28d71954aacde26e18.png плотность газов примерно в 1000 раз меньше плотности жидкости и изменяется для углеводородных газов от 0,7 до 1,5 кг/м3(в зависимости от содержания в газе легких и тяжелых углеводородов).

Относительной плотностью газа называют отношение плотности газа при атмосферном давлении (0,1 МПа) и стандартной температуре (обычно 0 Описание: http://old.intuit.ru/img/tex/5870aec135f99a28d71954aacde26e18.png) к плотности воздуха при тех же значениях давления и температуры. Для углеводородных газов относительная плотность по воздуху изменяется в пределах 0,6Описание: http://old.intuit.ru/img/tex/e669e3d86b26bbcb41bf207ec4454fe3.png1,1.

2) Газ, растворяясь в нефти, увеличивает ее объем и уменьшает плотность, вязкость и поверхностное натяжение. Если объем газовой фазы значительно превышает объем нефти, то при давлении 200—250 кг/см2 и температуре 90—95 °C наступает обратная растворимость—жидкие углеводороды начинают растворяться в газе, и при определенных давлении и температуре смесь флюидов полностью превратится в газ. Это явление называется ретроградным или обратным испарением. Физические свойства природных газов, которые были рассмотрены выше, играют заметную роль в процессах формирования залежей нефти и газа и в размещении их в земной коре. Например, нефть сама по себе практически не может мигрировать через труднопроницаемые породы, в то время как в растворенном состоянии в газе для нее эти породы не являются такой преградой на пути миграции.

При понижении давления из газа начинает выпадать конденсат в виде жидких углеводородов. Это явление называется обратной конденсацией. При повышении давления конденсат снова превращается в газ.

Для каждого газа существует температура, выше которой газ не переходит в жидкое состояние, как бы велико ни было давление. Так же для каждого газа существует предельное давление, ниже которого, как бы ни низка была температура, газ не переходит в жидкое состояние. Эти предельные температура и давление называются критическими.

Узнай стоимость написания работы Получите ответ в течении 5 минут. Скидка на первый заказ 100 рублей!

Растворимость углеводородных газов в жидкости при неизменной температуре определяют по формуле

Описание: http://old.intuit.ru/img/tex/b7a4ee5acdb1356f401e17a39247186f.png,

где Описание: http://old.intuit.ru/img/tex/abf7fd28545f6add4f7efde8335b748c.png– объем газа, растворенного в единице объема жидкости, приведенной к стандартным условиям;

Описание: http://old.intuit.ru/img/tex/4420d6587edfa16066d4e9e5def5b549.png – давление газа над жидкостью,

Описание: http://old.intuit.ru/img/tex/b6b89f160d0059d8c918387cc5cf8947.png – коэффициент растворимости газа в жидкости, характеризующий объем газа (приведенный к стандартным условиям), растворенный в единице объема жидкости при увеличении давления на 1МПа;

Описание: http://old.intuit.ru/img/tex/d799c92f2e32e2f294aa1ab987bd2e61.png – показатель, характеризующий степень отклонения растворимости реального газа от идеального.

Значение Описание: http://old.intuit.ru/img/tex/b6b89f160d0059d8c918387cc5cf8947.png и Описание: http://old.intuit.ru/img/tex/d799c92f2e32e2f294aa1ab987bd2e61.png зависят от состава газа и жидкости.

Коэффициент растворимости Описание: http://old.intuit.ru/img/tex/b6b89f160d0059d8c918387cc5cf8947.png для нефтей и газов основных месторождений России изменяется в пределах 5 Описание: http://old.intuit.ru/img/tex/e669e3d86b26bbcb41bf207ec4454fe3.png 11 м3/м3 на 1МПа. Показатель Описание: http://old.intuit.ru/img/tex/d799c92f2e32e2f294aa1ab987bd2e61.png изменяется в пределах 0,8 Описание: http://old.intuit.ru/img/tex/e669e3d86b26bbcb41bf207ec4454fe3.png 0,95.

На многих месторождениях природный газ первоначально существует в растворенном состоянии в нефти и выделяется из раствора только при снижении давления. Чем больше снижается давление, тем больше выделяется газа из раствора.

3)Вязкость нефтяного газа при давлении 0,1 МПа и температуре 0 Описание: http://old.intuit.ru/img/tex/5870aec135f99a28d71954aacde26e18.png обычно не превышает 0,01 мПа·с. С повышением давления и температуры она незначительно увеличивается. Однако при давлениях выше 3 МПа увеличение температуры вызывает понижение вязкости газа, причем газы, содержащие более тяжелые углеводороды, как правило, имеют большую вязкость.

4)Теплоемкость газа – количество тепла, необходимое для нагревания единицы веса или объема этого вещества на 1 Описание: http://old.intuit.ru/img/tex/5870aec135f99a28d71954aacde26e18.png. Весовая теплоемкость газа измеряется в кДж/кг, а объемная - в кДж/м3.

5)Теплота сгорания газа какого-либо вещества определяется количеством тепла, выделяющимся при сжигании единицы веса или единицы объема данного вещества. Теплота сгорания газов выражается в кДж/кг и кДж/м3и является основным показателем, характеризующим газ или топливо.

Если при постоянной температуре повышать давление какого-либо газа, то после достижения определенного значения давления этот газ сконденсируется, т. е. перейдет в жидкость. Для каждого газа существует определенная предельная температура, выше которой ни при каком давлении газ нельзя перевести в жидкое состояние. Наибольшая температура, при которой газ не переходит в жидкое состояние, как бы велико ни было давление, называется критической температурой.

Давление, соответствующее критической температуре, называется критическим давлением. Таким образом, критическое давление – это предельное давление, при котором и менее которого газ не переходит в жидкое состояние, как бы ни низка была температура. Так, например, критическое давление для метана приблизительно равно 4,7 МПа, а критическая температура – 82,5 Описание: http://old.intuit.ru/img/tex/5870aec135f99a28d71954aacde26e18.png.

6)Природные газы могут воспламеняться или взрываться, если они смешаны в определенных соотношениях с воздухом и нагреты до температуры их воспламенения при наличии открытого огня.

Минимальные и максимальные содержания газа в газовоздушных смесях, при которых может произойти их воспламенение, называются верхним и нижним пределом взрываемости. Для метана эти пределы составляют от 5 до 15 %. Эта смесь называется гремучей и давление при взрыве достигает 0,8 МПа.

Влагосодержание и гидраты природных газов. Состав гидратов природных газов. Гидратами углеводородных газов называются кристаллические вещества, образованные ассоциированными молекулами углеводородов и воды; они имеют различную кристаллическую структуру.

Свойство гидратов газов позволяет рассматривать их как твердые растворы. Исследования показывают, что содержание водяного пара в газообразной фазе в системе газ – гидрат меньше, чем в системе газ – вода.

Возникновение гидрата обусловлено определенными давлением и температурой при насыщении газа парами воды. Гидраты распадаются после того, как упругость паров воды будет ниже парциальной упругости паров исследуемого гидрата.

Углеводородные и некоторые другие газы, контактирующие с водой при определенных давлении и температуре, также могут образовывать кристаллогидраты. Кристаллогидраты природных газов внешне похожи на мокрый спрессованный снег, переходящий в лед. Плотность гидратов несколько меньше плотности воды – 980 кг/м3. Образование их сопровождается выделением тепла, разложение – поглощением. Существует мнение ученых-геологов, что значительные запасы природного газа связаны с газогидратными залежами, расположенными в зонах вечномерзлотных пород, и на дне океанов, где, как известно, температура составляет 2 Описание: http://old.intuit.ru/img/tex/e669e3d86b26bbcb41bf207ec4454fe3.png 3 Описание: http://old.intuit.ru/img/tex/5870aec135f99a28d71954aacde26e18.png.

Поделись с друзьями