Состав природного газа

Основным углеводородным компонентом природного газа является метан (СН₄), представляющий собой наиболее устойчивое из всех нефтяных углеводородов соединение. В различных, но всегда небольших количествах в природном газе часто присутствуют также другие парафиновые углеводороды, такие, как этан (С₂Н₆), пропан (С₃Н₈), бутан (С₄Н₁₀), пентан (С₅Н₁₂) и гексан (С₆Н₁₄), а в некоторых случаях даже гептан (С₇Н₁₆), октан (С₈Н₁₈) и нонан (С₉Н₂₀). Свободный водород в природном газе встречается очень редко, за исключением некоторых областей развития вулканизма и соляных копей в Германии [геохимики СССР установили более широкое распространение водорода в природных газах]. Иногда в очень незначительном количестве в природном газе содержатся окись углерода и непредельные углеводороды .

При температурах и давлениях, свойственных нефтяным природным резервуарам, метан не переходит в жидкое состояние и поэтому всегда представлен в виде газа; при более высоких давлениях он может растворяться в жидких УВ. Критические температуры других входящих в состав природного газа углеводородов таковы, что последние в обычных условиях нефтяных и газовых природных резервуаров могут существовать как в жидкой, так и в газообразной фазе. Общее содержание углерода в типичном природном газе составляет около 35 фунт/тыс. куб. фут. Около ⅓ этого количества может быть извлечено в виде газовой сажи, состоящей из чрезвычайно мелких частиц, углерода диаметром от 10 до 150 мк, которая образуется при сгорании газа в условиях ограниченного доступа воздуха. Многие крупные месторождения газа можно узнать по видимым еще издалека огромным тучам черного дыма, поднимающегося над сажевыми заводами. Плотность природного газа колеблется от величины плотности метана, равной 0,554 (относительно воздуха) до величины плотности некоторых жирных газов, превышающей плотность воздуха. В большинстве случаев плотность природного газа колеблется в пределах 0,65-0,90 (плотность воздуха = 1,0). Анализы газа из некоторых крупных газовых залежей сведены в табл. 5-20.

Природный газ при выходе из скважины классифицируется в полевых условиях как сухой, тощий или жирный в зависимости от количества содержащихся в нем газолиновых паров [92]. Сухой газ содержит их менее 0,1 галлона на 1000 куб. футов, а жирный ‑ 0,3 галлона и более на 1000 куб. футов. Остаточным газом называется природный газ, из которого удалены газолиновые пары. Газ, извлекаемый на поверхность из нефтяной скважины, называется попутным газом. Для отличия газов с относительно низким или высоким содержанием сероводорода используются соответственно термины «пресный газ» и «кислый газ». Природный газ промышленного назначения, перекачиваемый по трубопроводам, характеризуется теплотворной способностью, изменяющейся в пределах от 900 до 1200 британских тепловых единиц, и в основном имеет следующий состав:

Таблица 5-20 Средний состав различных товарных природных газов

1. V. Cotner, H.В. Сrum, Natural Gas in Amarillo District, Техас, in Geology of Natural Gas, Am. Assoc. Petrol, Geol., Tulsa, Okla., p. 409, 1935.

2. С.Н. Кeplinger, J. R. Wanemacher, K. R.Burns, Hugoton, World's Largest Dry Gas Fields in Amazing Development, O. and G. Journ., pp. 84-88, 1949.

3. G.G. Clark, J.M. DeLong, Carthage Field, Panola County, Texas, in Occurrence of Oil and Gas, Pub. 5116, Univ. of Texas, p. 59, 1951.

4. R.B. Rulledge, Velma Oil Field, Stephens County, Oklahoma, Petrol. Engrs., pp. 8- 47, 1953.

5. S.E. Slipper, Natural Gas in Alberta, in Geology of Natural Gas, Am. Assoc. Petrol. Geol,, Tulsa, Okla., p. 51, 1935.

6. H.H. Suter, The General and Economic Geology of Trinidad, BWI, in Colonial Geol. and Min Res., 4, p 28, 1952.

7. Staff of Caribbean Petroleum Company, Oil Fields of Royal Dutch-Shell Group in Western Venezuela, Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., 32, p. 595, 1948.

8. A.L. Payne, Cumarebo Oil Field, Falcon, Venezuela, Bull. Am. Assoc. Petrol. Geol., 35, p, 1870, 1951.

9. Adapted from D.B. Shimkin, Is Petroleum a Soviet Weakness? O. and Gas. Journ., pp. 214-226, 1950.