Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

НЕФТЕГАЗОПРОМЫСЛОВАЯ ГЕОЛОГИЯ

.pdf
Скачиваний:
68
Добавлен:
21.08.2019
Размер:
20.33 Mб
Скачать

ПЛАСТОВЫЕ ФЛЮИДЫ. (пластовые нефти) vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ НЕФТЕЙ

В СТАНДАРТНЫХ УСЛОВИЯХ

плотность, молекулярная масса, вязкость, температура застывания и кипения

В ПЛАСТОВЫХ УСЛОВИЯХ

газосодержание, давление насыщения растворенным газом, объемный коэффициент, вязкость, коэффициент сжимаемости, коэффициент теплового расширения, плотность.

ПЛАСТОВЫЕ ФЛЮИДЫ. (пластовые газы) vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

ГОРЮЧИЙ ГАЗ ( ГАЗ)

Природные углеводородные газы представляют собой смесь предельных УВ.

Основным компонентом является метан СН4.

Наряду с метаном в состав природных газов входят более тяжелые УВ, а также неуглеводородные компоненты:

азот N, углекислый газ СО2, сероводород H2S,

гелий Не, аргон Аr.

В природных условиях находится в газообразной фазе в виде отдельных скоплений либо в растворенном в нефти или воде состоянии, а в стандартных условиях – только в

газообразной фазе.

ПЛАСТОВЫЕ ФЛЮИДЫ. (пластовые газы) vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Природные газы подразделяют на следующие группы.

Газ чисто газовых месторождений, представляющий собой сухой газ, почти свободный от тяжелых УВ.

Газы, добываемые из газоконденсатных месторождений, - смесь сухого газа и жидкого углеводородного конденсата. Углеводородный конденсат

состоит из С5+высш.

Газы, добываемые вместе с нефтью (растворенные газы). Это физические смеси сухого газа,

пропанбутановой фракции (жирного газа) и газового

бензина.

ПЛАСТОВЫЕ ФЛЮИДЫ. (пластовые газы) vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

По товарным качествам нефтяные газы условно подразделяются на

сухие, полужирные и жирные

В сухих газах содержание бензина на 1 м3 газа до 75г в их составе 90% метана, 3-6% более тяжелых УВ, 15-30% углекислого газа. Плотность их по воздуху 0,75

В полужирных газах на 1 м3 газа приходится 75-150 г бензина; в них содержится метана около 73%, 22% высших УВ, около 5% углекислого газа; плотность по воздуху 0,9-1.

Жирные газы с содержанием бензина свыше 150 г на 1м3 газа состоит из 32-55% метана, 28-68% высших УВ; плотность по воздуху 1,15-1,4.

ПЛАСТОВЫЕ ФЛЮИДЫ. (пластовые газы) vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГАЗА

Химический состав природного газа определяет его физические свойства. Основными параметрами, характеризующими физические

свойства газов, являются плотность, вязкость, критическое давление и температура, диффузия, растворимость и др.

• Плотность газа (ρг) – масса 1м3 газа при температуре 00С и давлении

0,1МПа. (кг/м3);

ρг = М/Vм

где Vм - объем 1 моля газа при стандартных условиях, М – молекулярная масса компонента.

На практике пользуются относительной плотностью газа (по отношению к воздуху), под которой понимают отношение массы единицы объема газа к массе единицы объема воздуха при одинаковых температуре и давлении.

Плотность нефтяных газов колеблется от 0,554 для метана до 3,459 для гептана и выше.

ПЛАСТОВЫЕ ФЛЮИДЫ. (пластовые газы) vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГАЗА

• Молекулярная масса природного газа

N

М МI Х I

 

 

I 1

где МI - молекулярная масса i-го компонента; Xi - объемное содержание i-го компонента, (доли ед).

Для реальных газов обычно М = 16-20.

• Вязкость или внутреннее трение - сопротивление перемещению частиц под влиянием приложенной силы. Вязкость газов очень мала и не превышает 1*10-5Па, с повышением давления она увеличивается.

Различают вязкость динамическую и кинематическую.

ПЛАСТОВЫЕ ФЛЮИДЫ. (пластовые газы) vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГАЗА

Вязкость газа – свойство газа оказывать сопротивление перемещению одной части газа

относительно другой.

Динамическая вязкость сила сопротивления перемещению слоя газа или жидкости площадью 1см2

на 1см со скоростью 1см/сек; измеряется в пуазах.

Динамическая вязкость нефтяного газа незначительна, возрастает с повышением температуры.

Кинематическая вязкость – отношение динамической вязкости к удельному весу, измеряется в стоксах.

ПЛАСТОВЫЕ ФЛЮИДЫ. (пластовые газы) vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГАЗА

Уравнения состояния газов.

Уравнением состояния называется аналитическая зависимость между

давлением, объемом и температурой.

Состояние газов в условиях высоких давления и температуры определяется уравнением Клайперона - Менделеева:

PV = NRT,

где р - давление; V - объем идеального газа; N - число киломолей газа; R - универсальная газовая постоянная; Т - температура.

Это уравнение применимо для идеальных газов.

Идеальным называется газ, силами взаимодействия межд молекулами которого пренебрегают. Реальные углеводородные газы н подчиняются законам идеальных газов.

ПЛАСТОВЫЕ ФЛЮИДЫ. (пластовые газы) vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГАЗА

В уравнение Клайперона-Менделеева для реальных газов физиком Ван- дер-Ваальсом введена поправка и уравнение записывается в виде:

PV = ZNRT,

где N– количество вещества, моль

где Z – коэффициент сверхсжимаемости реальных газов, зависящий от давления, температуры и состава газа и характеризующий степень отклонения реального газа от закона для идеальных газов.

• Коэффициент сверхсжимаемости Z реальных газов – это отношение объемов равного числа молей реального V и идеального Vи газов при одинаковых термобарических условиях:

Z = V/Vи

Значения коэффициентов сверхсжимаемости наиболее надежно могут быть определены на основе лабораторных исследований пластовых проб газов.

ПЛАСТОВЫЕ ФЛЮИДЫ. (пластовые газы) vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГАЗА

Изотермы Ван-дер-Ваальса для различных температур

p, MПа

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

1

 

 

 

 

5

о

 

 

 

и

 

4

С

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

е н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

4

 

 

 

 

л

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

в

3

 

,

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д а

,

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

С 3

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

2,

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

26,7

 

 

 

 

 

4

Область

 

 

 

 

двухфазного

 

 

 

 

состояния

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15,5

1

 

 

 

 

 

 

,

 

 

3

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

5

 

 

10

15 V,

3

кг

 

Удельный объем

 

дм

 

 

 

 

Объем углеводородных газов меняется в зависимости от температуры и давления примерно в соответствии с графиком

Каждая из кривых соответствует фазовым изменениям однокомпонентного газа при постоянной температуре и имеет три участка.

Отрезок справа от пунктирной линии соответствует газовой фазе, участок под пунктирной линией -

двухфазной газожидкостной области и отрезок слева от пунктирной линии - жидкой фазе.

Отрезок пунктирной кривой вправо от максимума в точке С называется кривой точек конденсации (точек росы), а влево от максимума - кривой точек парообразования. Точка С называется критической.

Значения давления и температуры, соответствующие критической точке С, также называются критическими.