Вопрос 2. Углеводородный газ, его свойства. Конденсат.

Углеводородные газы, сформированные в осадочной оболочке земной коры, могут находиться: 1)В свободном состоянии – образуют газовые скопления промышленного значения; 2)В растворенном состоянии – при определенных условиях вступают в соединение с водой; 3)В твердом состоянии – при определенных условиях переходят в твердое состояние. Природные углеводородные газы – смесь предельных углеводородов вида Cn H2n+2. Основным компонентом является метан СН4. Вместе с метаном в состав природных газов входят: более тяжелые углеводороды – суммарное содержание углеводородов от этана (С2Н6) и выше; неуглеводородные компоненты – азот (N), углекислый газ (СО2), сероводород (H2S), гелий (Не), аргон (Ar). Газы газовых скоплений представлены в основном метаном (до 95%) и представляют собой группу сухих газов. Газы, растворенные в нефтях, называются попутными нефтяными газами (растворенные). Нефтяные попутные газы резко отличаются от сухих значительным содержанием этана, пропана и бутана, поэтому они называются жирные (богатые) газы.

Физические свойства: 1)Плотность газа зависит от давления и температуры. Относительная плотность газа отношение плотности газа при атмосферном давлении (0,1 мПа) и стандартной температуре (00С0) к плотности воздуха при тех же значениях давления и температуры; 2)Вязкость газов очень мала, с повышением давления она увеличивается; 3)Критические температура и давление. Для каждого газа существует температура, выше которой он не переходит в жидкое состояние, как бы велико не было давление, эта температура называется критической. Для метана критическая температура = -82,10С. В недрах земной коры уже на небольшой глубине температура выше 00С, поэтому в земной коре метан не может находиться в жидком состоянии; 4)Диффузия – взаимное проникновение одного вещества в другое (пр их соприкосновении), обусловленного движением молекул. Диффузия газов в осадочных толщах осуществляется через водонасыщенные трещины и поры горных пород. Вызввается она разностью концентраций газов в смежных частях горных пород и протекает от большой концентрации к меньшей. Коэффициент диффузии зависит от состава диффундированного газа, от свойств среды, через которую происходит диффузия, и от термодинамических условий. 5)Растворимость газов при небольшом давлении (приблизительно до 5 мПа) подчиняется закону Генри, согласно которому количество растворенного газа прямопропорционально давлению и коэффициенту растворимости. Коэффициент растворимости газа в воде зависит от температуры и минерализации воды. Зависимость растворимости от температуры при невысокой температуре (до 900) – обратная, при более высокой температуре – прямая. С ростом минерализации воды растворимость газов падает; 6)Давления насыщения. При уменьшении давления и повышении температуры из газа нефтяного раствора выделяется газ. Давление, при котором начинает выделяться газ, называется давлением насыщения. Газ, растворяясь в нефти, увеличивает его объем и уменьшает плотность, вязкость, поверхностное напряжение. Если объем газовой фазы значительно превышает объем нефти, то при давлении 20-25 мПа и температуре 90-950 наступает обратная растворимость – жидкие углеводороды начинают растворяться в газе, и при определенных давлении и температуры смесь флюидов полностью превращается в газ, это явление называется ретроградным испарением (обратным). При понижении давления из смеси начинает выпадать конденсат в виде жидких углеводородов. Это явление называется ретроградной конденсацией. Конденсат – жидкая углеводородная фаза, выделяющуюся из газа при снижении давления. В пластовых условиях конденсат обычно весь растворен в воде. Различают: 1)Сырой конденсат – представляет собой жидкость, которая выпадает из газа непосредственно в промысловых сепараторах при давлении и температуре сепарации; 2)Стабильный конденсат – состоит из жидких углеводородов, его получают из сырого конденсата путем дегазации последнего. Конденсаты практически выкипают до 3000С и не содержат смолисто-асфальтовых веществ. В составе конденсатов приобладают метановые углеводороды.