7.Компонентный состав свободных и попутных газов.

Свободный газ - это газ газовой залежи, подстилаемой водой, или газ, находящийся над нефтью, образующий газовую шапку.

Попутный нефтяной газ (ПНГ) — смесь различных газообразных, растворенных в нефти газов.

Свободные газы залежей различных НГБ по компонентномусоставу могут быть подразделены на четыре основных типа:

- углеводородные

- углекислотно-азотно-углеводородные

- углеводородно-углекислотно-азотные

- углекислотно-азотные.

Углеводородные газы значительно преобладают над другими типами, неуглеводородные встречаются редко.

Свободные и попутные газы залежей характеризуются преимущественно углеводородным составом, примесью азота, углекислого газа и инертных компонентов. В карбонатных коллекторах встречается сероводород. Главным газом месторождений является метан. Соотношение между метаном и его гомологами выражается через коэффициент сухости (Кс), который вычисляется как отношение метана к сумме всех гомологов:

Кс = СН ₄ / С ₂ –С ₆

Кс зависит от фазового состояния залежей: наиболее жирные газы приурочены к газоконденсатным залежам, нефтяным оторочкам и залежам легкой нефти. Сухие газы встречаются в газовых залежах и сопровождают залежи тяжелой нефти. Несмотря на различие концентраций отдельных газовых компонентов, между ними наблюдаются устойчивые соотношения, позволяющие использовать их при геохимических исследованиях. Такими являются бутановый и пентановый коэффициенты:

К ₄ = i-C ₄ Н ₁₀ / n-C ₄ Н ₁₀ ;

К ₅ = i-C ₅ Н ₁₂ / n-C ₅ Н ₁₂

Важно обратить внимание на средний состав свободных и попутных газов.

Газы месторождений различаются по степени сухости: в свободных газах метана больше, а гомологов – меньше. В попутных газах – наоборот.

Тип газа	СН4	С2H6	C3H8	С4H10	C5H12+B	N2	CO2	H2	He	Число анализов
Свободный	83,78	5,95	1,9	0,76	0,31	6,22	0,53	0,19	0,29	215
Попутный	76,88	9,58	3,8	1,4	0,62	6,12	0,93	0,31	0,11	34

Эти соотношения разветвленных и цепочечных структур в газах определенного типа залежей или месторождений остаются постоянными и поэтому являются средством опознания родст-

венных газов и прогноза типов залежей при поисковых работах.

Так, в Иркутском амфитеатре попутные газы нефтяных залежей имеют К ₄ = 0,5–07; К ₅ = 1,0–1,3. В свободных газах газоконденсатных залежей К ₄ = 0,8–0,95; К ₅ = 1,3–1,6.

Содержание гелия всегда максимально в базальных слоях древних платформ и сильно снижается вверх по разрезу. В молодых платформах гелий присутствует в следовых количествах.

Концентрация водорода обычно составляет 0,1–0,2 %, реже сотые доли процента, но иногда достигает 1 % и более. В последнем случае такие газы характерны для мелких залежей и газопроявлений, приуроченных к зонам трещиноватости, разломам, и встречаются, как правило, по периферии платформ. Свободные газовыделения с повышенным и высоким содержанием Н 2 известны в кимберлитовых и железорудных трубках взрыва. В гигантских

месторождениях (например, Уренгой) водород отсутствует. Между концентрациями метана и водорода всегда наблюдается отрицательная связь.

Концентрация углекислого газа в газах залежей обычно не превышает 1 %, но иногда в газах карбонатных коллекторов и в попутных газах повышается до 10 % и более. Азот чаще всего

содержится в количестве 4–5 %, но в некоторых районах его концентрация возрастает до 20 % и более.

По содержанию азота эти газы не различаются, но только

потому, что в свободных газах Юрубченского и Собинского ме-

сторождений Красноярского края отмечаются высокие содержания

азота (11 и 23 % соответственно). Без этих данных содержание азота

в свободных газах будет заметно меньше и не превысит 5 %.

Таким образом, для свободных газов месторождений любого НГБ характерно:

1. Существенно углеводородный состав.

2. Резкое преобладание метана над этаном.

3. Убывание концентраций последующих гомологов метана

по сравнению с предыдущими.

4. Присутствие в заметных концентрациях углекислого газа

(десятые доли, реже единицы процентов) и азота (единицы, реже

десятки процентов).

5. Низкое содержание водорода (от тысячных до десятых

долей процентов).

6. Наличие микроконцентраций инертных газов.