Лекция 7. Состав газов газовых, газоконденсатных, газонефтяных и нефтяных залежей

1 Особенности химического состава газов газовых залежей

2 Формирование газоконденсатных систем, их состав и свойства

3 Химический состав газов газонефтяных и нефтяных залежей

1 Особенности химического состава газов газовых залежей

Свободные природные газы образуют залежи, состоящие из углеводородных и неуглеводородных компонентов. Главное значение имеют углеводородные компоненты, в первую очередь метан СН₄, а затем этан С₂Н₆, пропан С₃Н₈ и бутан С₄Н₁₀. Кроме того, в газовых залежах присутствую пары лёгких жидких УВ – пентана и др.

Среди неуглеводородных компонентов преобладают: азот, углекислый газ и сероводород. Иногда каждый из этих газов в составе газовых залежей может превышать 50 % и даже достигать 100 %. В меньших количествах в залежах присутствуют следующие газы: водород, гелий, аргон, ксенон, окись углерода, а также пары воды и ртути.

Природный газ, в котором суммарное содержание углеводородных газовых компонентов превышает 50 %, называется углеводородным.

Природный газ, способный гореть в смеси с воздухом при нормальных условиях называется горючим. Горючими являются газовые смеси, содержащие УВ, сероводород, водород и окись углерода.

Качество газа, как энергоносителя, зависит от содержания метана. При содержании в газовой смеси этана и других углеводородных газов более 2-3 % они становятся ценным химическим сырьём, которое используется в производстве синтетического каучука, полиэтилена, пластмасс и других веществ.

В зависимости от количественного соотношения метана и его гомологов углеводородные газы разделяются на сухие, тощие (полужирные) и жирные.

Сухие газы практически не образуют конденсат или его содержание не превышает 10 см³/м³. Они состоят на 95-99 % из метана. Из других углеводородных газов в очень незначительных количествах присутствует этан. Пропан и бутаны почти отсутствуют.

Тощие газы состоят из метана на 90-95 % и содержат пары жидких углеводородов, которые при снижении давления образуют конденсат в количестве от 10 до 30 см³/м³.

Жирные газы также состоят в основном из метана, но его содержание составляет менее 90 %. Содержат они и ТУВГ, а также – пары жидких высококипящих УВ, которые при снижении давления образуют конденсат в количестве боле 30 см³/м³. Имеются жирные газы с преобладанием неуглеводородных компонентов, например углекислого газа.

К чисто газовым залежам относятся скопления газа, в которых при стандартных условиях отсутствует жидкая фаза или конденсат, то есть сухие газы или же скопления тощих газов, в которых содержание конденсата не достигает промышленных концентраций (25-30 см³/м³). Газы с содержанием конденсата выше 25-30 см³/м³ относятся к конденсатным газам или газоконденсатам.

В геохимии широко используется, такай показатель, как «коэффициент сухости» – это отношение процентного содержания метана к сумме его гомологов: СН₄ /С₂Н₆ + высшие, или применяется его обратная величина – коэффициент жирности.

Залежи газа (газоконденсата) могут быть однофазными и двухфазными. Под залежью УВ понимается элементарное гидродинамически единое скопление нефти или газа, а также нефти и газа в ловушке. Однофазные газовые (газоконденсатные) залежи занимают ловушку или её часть самостоятельно.

Двухфазные залежи бывают нефтегазовыми и газонефтяными. Свободный газ залегает в них в одной ловушке с нефтью. При этом в нефтегазовых залежах газ занимает основой объём ловушки и располагается над нефтяной частью залежи, которая называется нефтяной оторочкой. В газонефтяных залежах газ также располагается над нефтяной частью залежи, но занимает меньший объём ловушки. Газовая часть такой залежи называется газовой шапкой.