Концентрация водяных паров в газе зависит от его состава, давления, температуры.
Соединения: - конденсат (Конденсатом называют жидкую углеводородную фазу, выделяющуюся из газа при снижении давления). Гидраты (Гидраты представляют собой твёрдые соединения газа с водой (похожи на тёмный снег).
- Свойства пластовой воды. - Вода – неизменный спутник нефти и газа. В месторождении вода залегает в тех же пластах, что и нефтяная или газовая залежь, а также в собственно водоносных пластах (горизонтах). - Виды пластовых вод: - подошвенные (вода, заполняющая поры коллектора под залежью); - краевые (вода, заполняющая поры вокруг залежи); - промежуточные (между пропластками); - остаточные (оставшаяся со времён образования залежи вода).
Пластовая вода характеризуется. - Химическим составом (Состав пластовых вод разнообразен и зависит от природы эксплуатируемого нефтяного пласта, физико-химических свойств нефти и газа. В пластовых водах всегда растворено некоторое количество солей). –
Физическими свойствами (Плотность. Вязкость. Минерализация. Газо/содержание. Растворимость в нефти. Поверхностное натяжение. Плотность пластовых вод сильно зависит от минерализации, т.е. содержания растворённых солей. В среднем плотность пластовой воды составляет 1010-1210 кг/м3.
Вязкость воды в пластовых условиях зависит, в основном, от температуры и минерализации. От давления вязкость зависит слабо.
Минерализация воды – содержание растворённых солей в г/л.
Степень минерализации вод часто выражается их соленостью, т.е. содержанием растворенных в воде солей, отнесенных к 100 г раствора.
Газосодержание пластовой воды – объем газа, растворенного в 1м3 объема пластовой воды.
Растворимость газов в воде значительно ниже их растворимости в нефти.
Растворимость воды в нефти. Вода, находясь в контакте с нефтью, частично в ней растворяется. Чем легче нефть, тем меньше в ней растворено воды. Чёткой границы вода-нефть не существует.
Поверхностное натяжение пластовой воды, т.е. свойство ее противодействовать нормальным силам, приложенным к ее поверхности и стремящимся изменить ее форму, в значительной степени зависит от химического состава.
- Какую опасность представляют нефть и газ?
- Опасные и вредные свойства нефти и входящих в ее состав легких и тяжелых углеводородных фракций: - Взрыво- и пожароопасность нефтегазовой среды; - токсичность нефтегазовой среды;- химическая агрессивность отдельных фракций и компонентов нефтегазовой среды; - способность нефтегазовой среды проникать в закрытые полости и пространства, здания и сооружения, скапливаться в различных углублениях и распространяться на большие расстояния и площади по воздуху, земле и водной поверхности. ВНИМАНИЕ: Нефть и нефтепродукты относятся к горючим (сгораемым) веществам и способны возгораться от источника зажигания и продолжать самостоятельно гореть после удаления огня! - Опасным свойством природных газов является их токсичность, зависящая от состава газов. - Способность газов при соединении с воздухом образовывать взрывоопасные смеси, воспламеняющиеся от электрической искры, пламени и других источников огня. - Токсичность. ... - Сероводород может проникать через кожные поверхности и оказывать токсичное воздействие... Попадание в легкие может вызвать химическую пневмонию... Может содержать бензол, вызывающий у живых организмов нарушение крови: анемию и лейкемию... Признаками и симптомами нарушения центральной нервной системы при длительном вдыхании паров сырой нефти могут вызывать головную боль, бессонницу, тошноту, нарушение координации, конвульсии, потерю сознания и смерть… Взрываемость… - Природные газы могут взрываться лишь при определенных пределах концентрации газа в газовоздушной смеси: от некоторого минимума (низший предел взрываемости) до некоторого максимума (высший предел взрываемости). - При взрыве реакция в замкнутом пространстве (без доступа воздуха к очагу воспламенения взрывоопасной газовоздушной смеси) происходит очень быстро. Сила взрыва максимальна, когда содержание воздуха в смеси приближается к количеству, теоретически необходимому для полного сгорания.
Электрические свойства – отдельная тема.
Физико – химические свойства сырья.
Основные термины и определения. - Нефть; - физические свойства нефти; - фракционный состав; - плотность; - температура вспышки, застывания, кристаллизации; - наличие сероводорода; - химический состав; - минеральные вещества.
Нефть и ее продукты характеризуются:
температурным пределом начала кипения (Тн.к.);
температурным пределом конца кипения (Тк.к.);
выходом отдельных фракций.
По результатам перегонки судят о фракционном составе.
С фракционным составом нефти и нефтепродуктов тесно связан
такой показатель как плотность.
Плотность различают: - абсолютную; - относительную.
Плотность зависит от содержания и химического состава
легких – низкокипящих и тяжелых – высококипящих составных частей (фракций)
К высркокипящим группам углеводородов относятся:
парафиновые (наименьшая плотность);
ароматические (наибольшая плотность);
нафтеновые (средняя плотность)
Прибор для измерения плотности называется ареометром
Показатели качества нефти (ГОСТ № 9965 -76)
по содержанию хлористых солей делятся на три группы:
-
Наименование примесей
Группа нефти:
I
II
III
Хлориды, мг/л, не более
Вода, % (масс), не более
Механические примеси, % (масс.), не более
100
0,5
0,05
300
1,0
0,05
900
1,0
0,05
В зависимости от массовой доли серы нефти делятся на : - малосмолистые - до 0,60 % масс.;
- сернистые - от 0,61 до 1,80 % масс.; - высокосернистые - более 1,80 % масс.
В зависимости от плотности при 200С нефти подразделяются на три типа:
легкие - до 850 кг/м3; - средние – от 851 до 855 кг/м3; - тяжелые – более 885 кг/м3
Нефть обезвоженная и обессоленная экспортного качества должна соответствовать следующим показателям: - концентрация хлористых солей до 40 мг/дм3; - массовая доля воды, не более – 0,2 %
В среднем в нефти содержится: - 82 - 87% углерода (С); - 11- 14% водорода (Н); - 0,4 - 1% примесей.
Температура вспышки: - для легких углеводородов – Твсп < 500С; - для тяжелых углеводородов – Твсп не < 700С. Температура воспламенения. Температура застывания. - Температура кристаллизации. Температура помутнения.
Вязкость различают: - динамическую; - кинематическую; - условную.
О
сновную
массу нефти составляют углеводороды,
которые подразделяются на:
парафиновые (насыщенные, алканы); - нафтеновые (цикланы); - ароматические (арены)
В процессе переработки нефти образуются олефиновые и диолефиновые (непредельные, ненасыщенные) углеводороды.
Кислородосодержащие соединения:
нафтеновые кислоты;
фенолы;
смолисто – асфальтовые соединения.
Серосодержащие соединения:
малосернистые (содержание серы до 0,60 % масс.);
сернистые (от 0,61 до 1,80 % масс.);
высокосернистые (более 1,80 % масс.)
Азотистые соединения подразделяются на :
основные (содержащие кольца пиридина или хинолина);
нейтральные (содержащие гомологи пиррола и индола)
Минеральные вещества это:
соли различных металлов;
металлы (кальций, магний, натрий, ванадий, железо, свинец, медь, никель, марганец и другие)
Элементарные свойства нефти и газа.
Природный газ. - Углеводородные газы в пластовых условиях в зависимости от их состава, давления и температуры могут находиться в залежи в различных состояниях: - газообразном, - жидком, - в виде газо/жидкостных смесей. Свободный газ обычно расположен в повышенной части пласта, в газовой шапке. - Если газовая шапка в нефтяной залежи отсутствует (это возможно при высоком пластовом давлении или особом строении залежи), то весь газ залежи растворён в нефти. - По мере снижения давления в процессе разработки месторождения растворенный газ начинает выделяться из нефти – этот газ называется попутным. - В пластовых условиях все нефти содержат растворённый газ. Чем выше давление в пласте, тем больше, как правило, растворённого газа содержится в нефти.
- Давление, при котором весь имеющийся в залежи газ растворён в нефти, называется давлением насыщения. - От давления насыщения зависит - газовый фактор – количество газа (в м3), содержащееся в 1 тонне нефти (в м3).
- Газы, добываемые вместе с нефтью (попутный газ) представляют собой смесь метана, этана, пропан-бутановой фракции (сжиженного газа) и газового бензина. - Содержание метана изменяется от 35 - 85%. - Содержание тяжёлых углеводородов в попутном газе варьируется в диапазоне 20-40% , реже доходит до 60%. Под тяжелыми УВ понимается суммарное содержание углеводородов от этана (С2Н6) и выше.
Нефть. - Представляет собой сложную смесь органических соединений, преимущественно углеводородов. - По консистенции нефти различаются от легко подвижных до высоковязких (почти не текучих) или застывающих при нормальных условиях. Цвет нефтей меняется от зеленовато-бурого до чёрного. - Содержание нефти. - Парафиновые углеводороды (алканы) – 30-70%. - Нафтеновые углеводороды (циклоалканы) – 25-75%. - Ароматические углеводороды (арены) 25-75%. - Гибридные углеводороды (церезины). - Гетероатомные соединения – углеводороды, в состав молекул которых входят кислород, сера, азот, металлы. К ним относятся: - кислородсодержащие - фенолы, нафтеновые кислоты, жирные кислоты и др., содержание в нефтях от 0,1 до 1%; - серосодержащие - меркаптаны, сульфиды, дисульфиды, тиофены и др., содержание в нефтях от 0,1 до 1-6 %; - азотсодержащие - амины, пиридин, хинолин, пирролы и др. и их производные, содержание в нефтях от 0,02 до 0,4 -1%; - порфирины - имеют структуру в основе, которой расположены четыре пиррольных кольца координационно соединенные с атомами ванадия, никеля и др., содержание в нефтях меньше 1%;
смолы и асфальтены - высокомолекулярные соединения, содержащие два и более гетероатома, содержание в нефтях от 1 до 35%.
Фракционный состав. - Фракционный состав нефти отражает содержание соединений, выкипающих в определенных интервалах температур. Нефти выкипают в очень широком интервале температур – 28-540С. - Фракции нефти: - 28-180С – широкая бензиновая фракция; - 140-200С – уайт-спирт; - 180-320С – широкая керосиновая фракция; - 150-240С – осветительный керосин;
- 180-280С– реактивное топливо; - 140-340С – дизельная топливо (летнее); - 180-360С – дизельная топливо (зимнее); - 350-500С – широкая масляная фракция; - 380-540С – вакуумный газойль
ДОЖИМНЫЕ НАСОСНЫЕ СТАНЦИИ
Дожимная насосная станция
состоит из следующих блоков: - буферной
емкости; - сбора и откачки утечек нефти;
-насосного блока; - свечи аварийного
сброса газа. -
Все блоки ДНС унифицированы. В качестве буферной емкости применяются горизонтальные нефтегазовые сепараторы (НГС) объемом 50 м3 и более. ДНС имеет резервную буферную емкость и насосный агрегат.
Технологической схемой ДНС буферные емкости предназначены для:
- приема нефти в целях обеспечения равномерного поступления нефти к приему перекачивающих насосов; - сепарации нефти от газа; - поддержания постоянного подпора порядка 0,3 - 0,6 МПа на приеме насосов.
