Вопрос 2. Природные углеводородные газы и их свой­ства, учитываемые при подсчёте запасов и разработке

Природные углеводородные газы и их свой­ства, учитываемые при подсчёте запасов и разработке.

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 С_nН_2n+2, т.е. из метана СН₄и его гомологов – этана С₂Н₆, пропана С₃Н₈, бутана С₄Н₁₀ и дру­гих, причем содержание метана в газовых за­лежах преобладает, доходя до 98-99%.

Плотность газов существенно зависит от дав­ления и температуры. О

Относительной плотностью газа называют от­ношение плотности газа при атмосферном дав­лении (0,1 МПа) и стандартной температуре (обычно 0⁰С) к плотности воздуха при тех же значениях давления и температуры. Для угле­водородных газов относительная плотность по воздуху изменяется в пределах 0,6¸1,1.

Растворимость углеводородных газов в жид­кости при неизменной температуре опреде­ляют по формуле S = aP ^b ,

где S – объем газа, растворенного в единице объема жидкости, приведенной к стандартным условиям; Р – давление газа над жидко­стью, a ‑ коэффициент растворимости газа в жидкости, характеризующий объем газа (при­веденный к стандартным условиям), раство­ренный в единице объема жидкости при уве­личении давления на 1МПа; b- показатель, характеризующий степень отклонения раство­римости реального газа от идеального. Значе­ние a и b зависят от состава газа и жидкости.

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. То давление, при котором газ начинает выделяться из нефти, называ­ется давлением насыщения нефти газом.

Вязкость нефтяного газа при давлении 0,1 МПа и температуре 0⁰С обычно не превышает 0,01МПа·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.

Теплоемкость газа. Теплоемкостью называ­ется количество тепла, необходимое для нагре­вания единицы веса или объема этого вещества на 1⁰С. Весовая теплоемкость газа измеряется в кДж/кг, а объемная в кДж/м³.

Теплота сгорания газа. Теплота сгорания 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/м³ и является основным показателем, ха­рактеризующим газ или топливо.

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» 4,7 МПа, а критическая температура ‑ 82,5⁰С.