Природные газы и их свойства

 

Природные газы хорошо растворимы в подземных водах и нефтях и находятся в осадочной оболочке зем­ной коры в различных состояниях: свободном, раст­ворённом и твёрдом. В свободном состоянии они образуют газовые месторождения, пригодные для промышленной разработки. Растворённые в нефти газы называют попутными. При низких температурах и давлениях газы образуют с водой твёрдые гидраты, внешне похожие на снег.

Химический состав. Природные газы являются смесью пяти углеводородов: метана, этана, пропана, бутана и пентана. Нефтяные газы содержат в незначи­тельных количествах углекислый газ, азот, сероводород, ге­лий, аргон. Сухиминазывают газы с содержанием метана более 50 %, они образуют самостоятельные газовые месторождения. Жирныегазы более чем наполовину состоят из этана, пропана и других тяжёлых углеводородов; это преимущественно попутные газы. Из жирных газов получают сжиженные газы или газовые бензины. На практике сухим считается такой газ, в 1 м3 которого содержится меньше 60 г газового бензина, и жирным, если в 1 м3 содержится 60–70 г газового бензина.

Физические свойства газов зависят от их химического состава. Основные параметры газов – плотность, критическое давление и температура, давление насыщения, вязкость, растворимость, и др.

Плотность – масса 1 м3 газа при температуре 0 оС и атмосферном давлении 0,1 МПа. На практике часто пользуются относительной плотностью газа по отношению к воздуху. Как видно в табл. 2.1, только метан легче воздуха, а остальные углеводороды тяжелее воздуха.

Критическая температура – это такая температура, выше которой газ не может превратиться в жидкость ни при каком давлении. В земной коре метан никогда не бывает в жидком состоянии, потому что там температура всегда выше критической. Критическое давление – это давление, при котором газ переходит в жидкость. Ниже этого давления газ никогда не переходит в жидкость, как бы снижали температуру. Этан, пропан и более тяжелые углеводороды могут находиться в земной коре в жидком состоянии при давлении большем, чем критическое. На малых глубинах они находятся в газообразном состоянии.

 

Таблица 2.1

 

Физические свойства газов

 

  Газ Критические Плотность при 0,1 МПа и 0 оС, кг/м3 Относительная плотность (по воздуху) Теплота сгорания (высшая), кДж/м3
Темпе-рату- ра, оС Давле- ние, МПа
Метан –82,1 4,49 0,7166 0,554
Этан 32,2 4,42 1,3561 1,038
Пропан 97,0 4,12 2,0193 1,523
Бутан 153,0 3,68 2,6720 2,007
Пентан 197,2 3,24 3,2159 2,491
Воздух –140,0 3,65 1,2928 1,000

 

 

Давление насыщения – давление, при котором газ начинает выделяться из смеси углеводородов при уменьшении давления и повышении температуры. Из газонефтяного раствора вначале выделяется метан, а по мере уменьшения давления – последовательно этан, пропан, бутан и т.д.

Вязкостьгаза обычно не превышает 1 10–5 Па с, она меньше вязкости нефти в сотню раз и меньше вязкости воды в десяток раз. При увеличении давления вязкость газа возрастает.

Растворимостьгаза в нефти примерно в десять раз больше, чем в воде. Жирный газ лучше растворяется в нефти, чем сухой. Легкая нефть растворяет больше газа, чем тяжелая. При растворении в нефти газ увеличивает ее объем и уменьшает плот­ность, вязкость и поверхностное натяжение

Газоконденсатные месторождения.. Если объем газовой фазы значительно превышает объем нефти, то при давлении 20–25 МПа и температуре 90–95 °С наступает обратная растворимость – теперь уже жидкие угле­водороды начинают растворяться в газе, и при определенных давлении и температуре смесь флюидов полностью превращается в газ. Такие смеси образуют газоконденсатные месторождения. При пониже­нии давления до давления насыщения из смеси начинают выпадать жидкие углеводороды (С5Н12 + высшие). Конденсат– жидкая часть газоконденсатных скоплений, их содержание в газе составляет 40–600 см33. Конден­саты называют светлыми нефтями, их плотность 698–840 кг/м3. Они практически полностью выкипают до 300 °С и не содержат смолисто-асфальтовых веществ. Основные компоненты конденсатов выкипают до 150–200 оС. В составе конденсатов преобладают метановые угле­водороды.

 








Дата добавления: 2015-06-27; просмотров: 1220;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.004 сек.