Геология нефти и газа лекции

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

41. Температура застывания и плавления различных нефтей неоди-

наковая. Обычно нефти в природе встречаются в жидком состоянии, однако некоторые из них загустевают при незначительном охлаждении. Температура застывания нефти зависит от ее состава. Чем больше в ней твердых парафинов, тем выше температура ее застывания. Смолистые вещества оказывают противоположное влияние — с повышением их со-. держания температура застывания понижается. Вязкость – свойство жидкости (газа) оказывать сопротивление перемещению ее частиц при движении. Вязкостью определяются масштабы перемещения нефти и газа в природных условиях, ее необходимо учитывать в расчетах, связанных с добычей этих полезных ископаемых. Различают динамическую (абсолютную) вязкость нефти, кинематическую и относительную.

Динамическая вязкость выражается величиной сопротивления в Па•с взаимному перемещению двух слоев жидкости с поверхностью 1 Н, отстоящих друг от друга на расстоянии 1 м, при относительной скорости перемещения 1 м/с под действием приложенной силы в 1 Н. По динамической вязкости расчетным путем определяют значения рациональных дебитов скважин.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

42. Кинематическая вязкость представляет собой отношение динамической вязкости данной жидкости к ее плотности при той же температуре. Единица кинематической вязкости в СИ — м/с. Данные о кинематической вязкости используются в технологических расчетах.

Относительная вязкость выражается отношением абсолютной вязкости нефти к вязкости воды. Относительную вязкость определяют с помощью вискозиметров. В основе методики лежит измерение времени истечения определенного объема испытуемой жидкости через калиброванный патрубок. По относительной вязкости вычисляют кинематическую. Из различных углеводородов, составляющих нефть, наименьшей вязкостью обладают парафиновые, наибольшей – нафтеновые. Вязкость углеводородов нормальных и изостроения существенно неодинакова.

Вязкость нефти растет с увеличением в ней смолисто-асфальтеновых компонентов, с понижением температуры и повышением давления. В пластовых условиях, если в нефти растворен газ, вязкость ее может снизиться в десятки раз.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

43. Поверхностное натяжение определяется работой, которую нужно произвести, чтобы увеличить свободную поверхность жидкости на 1 см2, не меняя ее температуры. Поверхностное натяжение у нефти составляет σ = 0,03 Дж/м2 (или 0,03 Н/м, или 25–30 дин/см). Чем больше поверхностное натяжение, тем больше проявляется капиллярный подъем жидкости (для сравнения, σводы = 0,07 Дж/м2 , Н/м, или 73 дин/см, т.е. почти в 3 раза выше, что и определяет разные скорости их движения по капиллярам).

Оптические свойства нефтей также неодинаковы. Одной из качественных характеристик нефти является цвет. В зависимости от ее состава он меняется от черного, темно-коричневого до красноватого, желтого и светло-желтого. Углеводороды нефти бесцветны, цвет же ее обусловлен в основном содержанием в ней смолисто-асфальтеновых соединений – чем их больше, тем темнее нефть.

Некоторые нефти при освещении не только отражают часть падающего на них света, но и сами начинают светиться. Такое явление получило название люминесценции. Применяя источники света, содержащие значительное количество ультрафиолетовых лучей, можно обнаружить ничтожные следы (тысячные доли процента) нефти в горных породах или в каком-либо растворе. Люминесцентный анализ широко применяется при поисках и разведке нефти.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

44. Нефти содержат оптически активные вещества. При прохождении через них поляризованного луча плоскость поляризации смещается (почти всегда вправо по ходу луча). Носителями оптической активности нефтей служат преимущественно полициклические нафтены. Установлено, что нефти из более древних отложений менее оптически активны, по сравнению с нефтями из молодых отложений. Величина показателя преломления зависит от относительного содержания углерода и водорода в гомологических рядах: с увеличением числа атомов углерода показатель преломления растет: от метановых УВ (n = 1,3575–1,4119) к ароматическим (у бензола n = 1,5011). Электрические свойства играют особую роль. Нефти не проводят электрический ток, поэтому для обнаружения в разрезах скважин нефтеносных пластов используют электрические методы.

Теплота сгорания нефтей исключительно "высокая. Для сравнения приведем данные о теплоте сгорания угля, нефти и газа, Дж/кг: каменный уголь – 33 600; нефть 43 250–45 500; природный газ (сухой

37 700–56 600).

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

46. Геохимическая классификация учитывает не только химический состав нефтей, но и геологический возраст отложений, из которых получена нефть, глубину залегания этих отложений и другие признаки.

Товарная и технологическая классификации, близкие между собой,

строятся по таким показателям, как содержание фракций, выкипающих при температуре до 350 °С, а также парафина, масел и др.

Все нефти по содержанию серы делятся на три класса: I – малосернистые (не более 0,5 %);

II - сернистые (0,51–2 %);

III - высокосернистые (более 2 %).

По содержанию фракций, перегоняющихся до 350 °С, нефти делятся на три типа:

T1 – не менее 45 %;

Т2 – 30–44,9 %;

Т3 – менее 30 %.

По потенциальному содержанию масел различают четыре группы нефтей:

М – не менее 25 % в расчете на нефть; М2 – 15–25 % в расчете на нефть и не менее 45 % в расчете на мазут;

М3 – 15–25 % в расчете на нефть и 30–45 % в расчете на мазут; М4 – менее 15 % в расчете на нефть.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

47. Все нефти делятся по качеству масел, оцениваемому индексом вязкости, на две подгруппы:

И1 – индекс вязкости выше 85, И2 – индекс вязкости 40–85.

По содержанию парафина нефти делятся на три вида: П1 – малопарафиновые (не более 1,5 %), П2 – парафиновые (1,51-6 %), П3 – высокопарафиновые (более 6 %).

Используя эту классификацию, для любой промышленной нефти можно составить шифр (например, IТ2М3И1П3). По шифру нефти легко составить представление о наиболее рациональных путях ее переработки и о возможности замены ею ранее применявшейся в данном технологическом процессе нефти.

vk.com/club15268505048. Классификация| vk.com/id446425943нефтей

по углеводородному составу (Грозненский нефтяной институт)

Метановые (более 50% метановых УВ)

Месторождения на Мангышлаке (Узень и Жетыбай)

Метаново-нафтеновые (аренов не более 10%)

(Месторождения Волго-Уральской НГП и Западно-Сибирской НГП)

Нафтеновые (цикланов 60% и более, до 10% смол) (Балаханской и Сураханское месторождения Баку)

Нафтеново-метаново-ароматические

Нафтено-ароматические (смолисто-асфальтеновых 15-20%)

Ароматические (тяжелые нефти)

Бугусланская нефть Урало-Поволжья

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

50. Данные по химическому составу газа используются не только при проектировании комплексной разработки газового местоскопления. Изучение химического состава газов, в том числе растворенных в подземных водах, проводится также с целью решения некоторых геологических задач, связанных с прогнозированием нефтегазоносности. Физические свойства. Химический состав природного газа определяет его физические свойства. Основными параметрами, характеризующими физические свойства газов, являются плотность, вязкость, критические давление и температура, диффузия, растворимость и др. Вязкость газов очень мала и не превышает 1•10-5 Па•с. С повышением давления она увеличивается.

Температура. Для каждого газа существует температура, выше которой он не переходит в жидкое состояние, как бы велико ни было давление. Эта температура называется критической. Для метана критическая температура равна –82,1 °С. В недрах земной коры уже на небольшой глубине температура выше 0 °С, поэтому в земной коре метан не может быть в жидком состоянии. Гомологи метана (этан, пропан) в условиях земной коры могут находиться в жидком состоянии при давлении выше критического, т.е. давлении, ниже которого, как бы ни была низка температура, газ не переходит в жидкое состояние.