Физико-химические свойства природного газа газовых гидратов попутного газа

Физико-химические свойства природного газа, газовых гидратов, попутного газа

Физико-химические свойства природного газа. Температура кипения при атмосферном давлении: (– 162 °C ) 2. Плотность (ρ )– это отношение массы к объёму. По плотности газа или нефти можно судить о их качестве. При атмосферном давлении: в среднем составляет 420 кг/м 3 (в зависимости от содержания тяжелых углеводородов составляет: 370 -430, 430 -470, 410 -500, 400 -420 кг/м 3 ). Легче воздуха в 1, 8 раз, поэтому при утечке поднимается и рассеивается в атмосфере. Плотность газов зависит от давления и температуры. 1

Физико-химические свойства природного газа 3. Относительная плотность газа – отношение плотности газа при н. у. к плотности воздуха. Для углеводородных газов относительная плотность изменяется в пределах 0, 6 -1, 1. 4. Вязкость – это свойство газа или жидкости оказывать сопротивлению перемещению одних её слоев относительно других. Она зависит от сил взаимодействия между частицами. Количественной характеристикой этих сил является коэффициент динамической вязкости η Па. с (Паскаль х секунду), т. е. вязкость такой жидкости, в которой на 1 м 2 поверхности слоя действует сила, равная 1 Н, если скорость между слоями на расстоянии 1 см изменяется на 1 м/с. Если η = 1 Па. с, то вещество относят к высоковязким.

Физико-химические свойства природного газа 3. Относительная плотность газа – отношение плотности газа при н. у. к плотности воздуха. Для углеводородных газов относительная плотность изменяется в пределах 0, 6 -1, 1. 4. Вязкость – это свойство газа или жидкости оказывать сопротивлению перемещению одних её слоев относительно других. Она зависит от сил взаимодействия между частицами. Количественной характеристикой этих сил является коэффициент динамической вязкости η (Па. с), т. е. вязкость такой жидкости, в которой на 1 м 2 поверхности слоя действует сила, равная 1 Н, если скорость между слоями на расстоянии 1 см изменяется на 1 м/с. Если η = 1 Па. с, то вещество относят к высоковязким.

Физико-химические свойства природного газа 5. Низшая теплота сгорания - это теплота, которая выделяется при сжигании кг или м 3 вещества без учёта теплоты, требующейся на конденсацию образовавшейся при сгорании воды и является основным показателем, характеризующим газ или нефть. Для газа - 35, 2 МДж/м 3 (или 11500 ккал/кг) 6. Теплоёмкость газа – количество тепла, необходимое для нагревания единицы массы или объёма этого вещества на 1 К (Дж/кг, Дж/м 3) 7. Пределы воспламенения при газификации: 4 -16% (объемных);

Физико-химические свойства природного газа 8. Минимальная температура воспламенения газовоздушной смеси: 557 °C (830 К) 9. Взрывоопасные концентрации смеси газа с воздухом от 5% до 15% объёмных; 10. Октановое число при использовании в двигателях внутреннего сгорания: 120 - 130.

Физико-химические свойства природного газа Высшая теплотворная способность в жидком виде при 15 °C: Метан – 16, 672 ГДж/м 3 (рассчитано условно как для идеального газа) Этан – 18, 459 ГДж/м 3 Пропан – 25, 358 ГДж/м 3 n-Бутан – 28, 715 ГДж/м 3

Физико -химические свойства газовых гидратов Газовые гидраты - твёрдые растворы. Их образование сопровождается выделением тепла, а разложение – поглощением. Плотность газовых гидратов метана - 913 кг/м³, этана - 967 кг/м³, пропана - 899 кг/м³.

Физические свойства попутных нефтяных газов На многих месторождениях природный газ первоначально находится в растворенном состоянии в нефти и выделяется из раствора только при снижении давления. Чем больше снижается давление, тем большие количества газа выделяются из раствора. То давление, при котором газ начинает выделяться из нефти, называют давлением насыщения нефти газом.

Физические свойства попутных нефтяных газов Растворимость углеводородных газов в жидкости при неизменной температуре определяют по формуле: где S - объём газа, растворённого в единице объёма жидкости a – коэффициент растворимости газа в жидкости, равный объёму газа, растворенного в единице объёма жидкости при увеличении давления па 1 МПа, P – давление газа над жидкостью, b- показатель, характеризующий степень отклонения растворимости реального газа от идеального.

Физические свойства попутных нефтяных газов Вязкость нефтяного газа при н. у. обычно не превышает 0, 01 МПа·с. С повышением давления и температуры она незначительно увеличивается. При давлениях выше 3 МПа увеличение температуры вызывает снижение вязкости газа. Газы, содержащие более тяжелые углеводороды, как правило, имеют большую вязкость.

Физико-химические свойства нефти 1. Плотность - отношение массы к объёму. 2. Вязкость - свойство оказывать сопротивление перемещению одних слоев жидкости относительно других слоёв. и коэффициент кинематической вязкости, т. е. отношение динамической вязкости к плотности жидкости: η/ ρ (м 2/с);

Физико-химические свойства нефти 3. Испаряемость - потеря низкомолекулярных соединений; в пластовых условиях нефть всегда более плотная, чем на поверхности; 4. Сжимаемость – способность жидкости или газа изменять объем под действием давления (для пластовой нефти β= 0, 4 – 14, ГПа-1). Из-за наличия газа в пластовой нефти, она увеличивается в объёме на 50 -60%.

Физико-химические свойства нефти 6. Газосодержание – количество газа, содержащимся в 1 м 3 нефти (важная характеристика нефти в пластовых условиях) 7. Газовый фактор – отношение, полученное через скважину количества газа (м 3) к количеству добытой за то же время нефти, приведенное к атм. давлению и температуре, равной 20 о. С 8. Температура застывания – температура при которой жидкая фаза переходит в твёрдую

Физико-химические свойства нефти Свойства пластовой воды Воду, залегающую в одном и том же пласте с нефтью или газом, называют пластовой. В нефтегазоносных залежах распределение жидкостей и газов соответствует их плотности: верхнюю часть пласта занимает газ, ниже залегает нефть, которая подпирается пластовой водой. Вода также может быть растворена в нефти и газе и вместе с ними могут насыщать продуктивные породы. Эту воду называют связанной (погребенной)

Физико-химические свойства нефти Свойства пластовой воды

Характеристика пластовой воды В состав вод нефтяных месторождений входят хлориды натрия( до 90%), бикарбонаты и карбонаты металлов, кальция, калия и магния. Пластовая вода может содержать различные бактерии, которые выделяют органические вещества, придающие воде окраску (розовую, красную, мутно-молочную)

Физико-химические свойства пластовых вод 1. Минерализация – концентрация растворенных в ней солей ( от 0, 2 до 300 кг/м 3); 2. Плотность – зависит от степени минерализации и от температуры (варьирует от 1010 до 1080 кг/м 3) 3. Сжимаемость 4. Растворимость газов в воде (ниже, чем в нефтях) 5. Электропроводность 6. Вязкость (1 м. Па с при 20 о. С и 0, 284 при 100 о. С)