Скачать презентацию Геология и геохимия горючих ископаемых Лекция 2 Скачать презентацию Геология и геохимия горючих ископаемых Лекция 2

ЛЕКЦИЯ 2 Газовые системы.PPT

  • Количество слайдов: 41

Геология и геохимия горючих ископаемых Лекция 2 Геология и геохимия горючих ископаемых Лекция 2

 ПРИРОДНЫЕ ГАЗЫ- ГАЗОВЫЕ УГЛЕВОДОРОДНЫЕ СИСТЕМЫ • Газы, находящиеся в земной коре в различных ПРИРОДНЫЕ ГАЗЫ- ГАЗОВЫЕ УГЛЕВОДОРОДНЫЕ СИСТЕМЫ • Газы, находящиеся в земной коре в различных формах и скоплениях, называются природными (ПГ). Их можно рассматривать как углеводородные растворы. • Природные газы — это УВ-ные растворы, имеющие газообразное в нормальных (атмосферных) условиях состояние, выделенные из состава более сложных природных систем. • Распространение и нахождение в разных видах в земной коре можно назвать «морфологическими» типами. • Свободные: • свободные в атмосфере, газовые струи, грязевые вулканы, газовые залежи, газовые шапки газонефтяных залежей и газы, рассеянные в порах горных пород. • Растворенные: в нефти, грунтовых и пластовых водах, • Сорбированные минеральными компонентами (ОВ углей, глинистые минералы). • Окклюдированные - в газовых включениях в минералах, • твердые растворы — газогидраты. • газовые растворы - газоконденсаты

 Типы природных газов земной коры • Природные газы — это УВ-ные растворы, имеющие Типы природных газов земной коры • Природные газы — это УВ-ные растворы, имеющие газообразное в нормальных (атмосферных) условиях состояние, выделенные из состава более сложных природных систем. Дегазация или сепарация Природная система Самопроизвольная принудительная (спонтанная) Пластовый газ в газовых Свободный газ Газ дегазации и залежах и газовых дебутанизации сырого «шапках» нефтегазовых конденсата залежей Пластовая нефть Попутный газ Газ глубокой стабилизации нефти Природные воды Водорастворенный газ (грунтовые, пластовые) спонтанный газ Природные газовые Газогидратный газ Водорастворенный гидраты газгазогидратной воды Горная порода Природные газы открытого Газы закрытых пор, трещинно-порового окклюдированные, пространства сорбированные и др.

 Состав природного газа (ПГ) • Обычными компонентами ПГ , содержащихся в газовых и Состав природного газа (ПГ) • Обычными компонентами ПГ , содержащихся в газовых и нефтегазовых залежах, а также в рассеянном состоянии в осадочных горных породах, являются газообразные УВ, CО 2 и N 2 , как правило, один из компонентов преобладает. • В качестве примесей встречаются О 2 , Н 2 S, H 2 , CO, He, Ar и другие инертные газы. • Из них: к горючим газам относятся: предельные УВ • метан (СН 4), этан (С 2 Н 6), пропан (С 3 Н 8), бутан и изобутан (С 4 Н 10), неопентан ( С 5 Н 12 ) и непредельные - этилен ( С 2 Н 4 ), пропи (С 3 Н 6), бутилен и изобутилен (С 4 Н 8), • а также H 2, Н 2 S и CO ( «угарный газ» ). • к негорючим газам - N 2, О 2, CО 2 и все инертные газы; • Газовые гомологи метана или «тяжелые» гомологи часто обозначают - С 2+ или ТУВ, в их состав часто включают легкие жидкие УВ – С 5 -С 7

 Физические свойства природных газов • Основными физическими свойствами газов является плотность, температуры кипения Физические свойства природных газов • Основными физическими свойствами газов является плотность, температуры кипения и плавления, критическая температура и растворимость в воде и в нефти. • Пользуются относительной плотностью газа по отношению к плотности воздуха при 20°С и нормальном давлении. • ρ = (М. м/22, 4) / 1, 293 = М. м/ 28, 97 • 1 г/моль газа (при Р= 0, 102 МПа и 0°С) имеет объем 22, 4 л. • 1 л газа весит М. м (газа)/ 22, 4. 1 л воздуха весит 1, 293 г.

Вязкость газа по сравнению с вязкостью нефти мала и зависит от температуры и давления. Вязкость газа по сравнению с вязкостью нефти мала и зависит от температуры и давления. Вязкость сухого ПГ при 0°С составляет 13· 10 -6 Па с, воздуха - 17· 10 -6 Па·с

 Основные физические свойства ПГ УВ -185, 7 0, 016 Основные физические свойства ПГ УВ -185, 7 0, 016

 Физические свойства ПГ • Критическая температура ( Ткр ), температура, выше которой газ Физические свойства ПГ • Критическая температура ( Ткр ), температура, выше которой газ при повышении давления не может быть превращен в жидкость. • В природных условиях осадочной толщи НГБ в жидком состоянии не могут находиться метан, водород, кислород. • С 2 Н 6 , С 3 Н 8 , С 4 Н 10 , Н 2 S и CО 2 при повышенных давлениях легко переходят в жидкое состояние, с чем связано образование газоконденсатов. • Растворимость газов при повышении Т ° С в воде и нефти уменьшается, при повышении давления – увеличивается. • • Растворимость газов в нефти более высокая, чем в воде. • Она зависит от свойств нефти. В тяжелых вязких нефтях ПГ растворяется хуже, чем в легких.

 Простейшая молекула углеводорода (УВ) deuterium 4 H protium CH 4 1 C Свойства Простейшая молекула углеводорода (УВ) deuterium 4 H protium CH 4 1 C Свойства метана: Молекулярный вес: 16, 043 г/моль Плотность (1, 013 бар, 15ºC): 0, 68 кг/м 3 Удельная плотность (1 , 013 бар , 21 ºC): 0 (воздух=1) Вязкость при стандартных температуре и давлении (1, 013 бар, 0 ºC): 0, 0001027 пуаз Критическая температура: 45, 96 бар, -82, 7 ºC Температура кипения (1, 013 бар): -161, 6 ºC Температура плавления : -182, 5 ºC Источник: http: //www. brooklyn. cuny. edu/bc/ahp/SDV 2. html Источник: http: //www. airliquide. com/en/business/products/gases/gasdata/

 Основные компоненты ПГ • Метан (СН 4 ) — наиболее распространенный и миграционно Основные компоненты ПГ • Метан (СН 4 ) — наиболее распространенный и миграционно способный газ в природе, характеризуется низкой сорбционной способностью, небольшой растворимостью в воде, которая зависит от температуры: 0, 055 (0°С), 0, 033 (20°С), 0, 017 м 3/м 3 (100°С). • Легко загорается (Твосп. - 695 -742°С), теплота сгорания 50 МДж/кг. • Смеси метана с воздухом взрывоопасны (нижний предел взрываемости 5%). • СН 4 не содержит связей С-С, менее прочных, чем С-Н, что обуславливает его термическую прочность и устойчивость к химическим воздействиям. • Генезис метана может быть биохимическим , термокаталитическим (катагенетическим), метаморфическим, вулканическим. • Генезис определяет изотопный состав С. Самый легкий С болотного метана ( 13 С = — 80‰).

 Основные компоненты ПГ • Газообразные гомологи метана — тяжелые УВ — С 2+ Основные компоненты ПГ • Газообразные гомологи метана — тяжелые УВ — С 2+ — ТУВ имеют большую по сравнению с СН 4 сорбционную способность и низкий коэффициент диффузии, что позволяет им концентрироваться в газах закрытых пород. • Этан имеет наибольшую из всех УВ газов растворимость в воде (0, 047 м 3/м 3 при 20°С). • Смеси этана с воздухом также взрывоопасны. • Содержание каждого из гомологов в газах чисто газовых залежей обычно менее 0, 5%, в попутных газах достигает 30%. • Способен при повышении давления конденсироваться в жидкость (Ткрит. = 32°С) • Ценное сырье нефтехимической промышленности, используется в производстве синтетического каучука, полиэтилена, разнообразных пластмасс.

 продолжение • Двуокись углерода (СО 2) в нормальных условиях - газ, Тпл. = продолжение • Двуокись углерода (СО 2) в нормальных условиях - газ, Тпл. = — 78°С - твердая снегоподобная масса (сухой лед) • В 1, 5 раза тяжелее воздуха. • Содержание в свободных газах и попутных изменяется от 0 до 59%. • Хорошо растворяется в воде, растворимость возрастает с увеличением давления. • Имеет различный генезис : образуется при окислении УВ и других органических соединений, при декарбоксилировании карбоновых кислот, при разложении бикарбонатов, возможно и мантийное происхождение. • Азот ( N 2 ) — в ПГ варьирует от сотых долей до 99% В попутных газах содержание азота изменяется от 0 до 50%. • Может быть атмосферного, биохимического и глубинного происхождения; в водах верхней части осадочного чехла он чаще всего атмосферный, с глубиной его содержание падает. • Показатель ΣУВ/ N 2 — коэффициент химической закрытости недр — возрастает с увеличением глубины. • Имеется два стабильных изотопов 14 N и 15 N. Для атмосферного азота характерно отношение I 4 N/15 N =273 (стандарт). • σ15 N изменяется от — 10 до +18‰. • Для воздуха соотношение Ar/N 2 = 0, 0118 , величина постоянная. Критерий для определения генезиса N

 продолжение • Сероводород ( H 2 S ) — горючий газ с характерным продолжение • Сероводород ( H 2 S ) — горючий газ с характерным резким запахом, хорошо растворимый в воде (при 0°С – 4, 67 м 3/м 3). • Плотность 1, 175, теплота сгорания 2, 3 МДж/м 3, Ткип. = – 61, 8°С (60°К. ) • Высокотоксичный газ, вдыхание которого быстро вызывает притупление реакции на его неприятный запах и может привести к тяжелым отравлениям даже с летальным исходом. • Предельно допустимая концентрация (ПДК) Н 2 S в воздухе рабочих помещений - 10 мг/м 3, в атмосферном воздухе - 0, 008 мг/м 3. • Встречается в свободных ПГ, концентрация редко превышает 1% (мах – 20 - 24% Астраханское месторождение). • В газах, связанных с карбонатно-сульфатными толщами, концентрация увеличивается до 10— 20, редко до 50%. • Встречается также в вулканических и фумарольных газах. • В природе известны разные источники: биохимическое окисление ОВ, восстановление сульфатов сульфатредуцирующими бактериями, при химическом восстановлении сульфатов, при термолизе ОВ и др. • При окислении образуется элементарная S.

 продолжение • Водород (Н 2 ) — самый легкий газ (легче воздуха в продолжение • Водород (Н 2 ) — самый легкий газ (легче воздуха в 14 раз), плотность по воздуху 0, 0695, теплота сгорания 12, 2 МДж/м 3. • Имеет два стабильных изотопа: протий (1 Н - Р) и дейтерий (2 Н - D), один радиоактивный — тритий (3 Н). • Для ПГ 2 Н /1 H = 1: 4000, для воды - 1: 6800. • В ПГ содержится в количестве от тысячных долей до 60%. Концентрации в вулканических и другим глубинным газам выше. • Основным источником в ЗК является вода, образуется при взаимодействии воды с окислами металлов при высоких Т; поступает в составе вулканических фумарольных и прочих глубинных газов. Образуется при метаболизме водородгенерирующих анаэробных бактерий. • Важен для процессов нефтеобразования - гидрирования ненасыщенных органических молекул ОВ.

 продолжение • Гелий (Не) —химически инертный. • Кларк гелия в ЗК 1 10 продолжение • Гелий (Не) —химически инертный. • Кларк гелия в ЗК 1 10 -6 вес. %, в атмосфере 5, 2 10 -4 об. %. • В ПГ содержание достигает 18 об. %, в свободных - не превышает 10%, в попутных 0, 5%. ПГ с повышенным содержанием гелия являются ценным химическим сырьем. • Стабильные изотопы гелия 3 Не и 4 Не имеют радиогенный генезис — образуются при α-распаде урана и тория и характеризуются абсолютным преобладанием 4 Не ( 3 Не/ 4 Не = 10 -10 -9 в урановых минералах); первичный гелий имеет соотношение 3 Не/4 Не = n 10 -4. • Гелий атмосферы представляет смесь первичного и радиогенного с относительно постоянным составом ( 3 Не/ 4 Не =1, 4 10 -6 ). Повышенные концентрации гел отмечаются в зонах нарушений.

 Граничные концентрации сопутствующих компонентов, представляющие интерес для промышленного извлечения Основное полезное Сопутствующие Единицы Граничные концентрации сопутствующих компонентов, представляющие интерес для промышленного извлечения Основное полезное Сопутствующие Единицы измерения Содержание, % ископаемое компоненты Этан, пропан, бутаны % объемные 3 этана Природный газ Сероводород % объемные 0, 5 Двуоксид углерода % объемные 15 Азот % объемные 15 Гелий % объемные >0, 05 (своб. газ) > 0, 035 (раств. газ) конденсат г/м 3 30

 «Морфологические» типы. СВОБОДНЫЕ ГАЗЫ • К свободным относятся газовые струи, газовые залежи, газовые «Морфологические» типы. СВОБОДНЫЕ ГАЗЫ • К свободным относятся газовые струи, газовые залежи, газовые шапки газонефтяных залежей и газы, рассеянные в порах горных пород. • Газовые струи - это выделения газа по тектоническим трещинам и зонам трещиноватости. • По составу газы могут быть с преобладающим содержанием либо CO 2, либо СН 4, либо N 2. • В фумарольных газах вулкана Авача (Камчатка) содержится CO 2 - 74, 3%, N 2 - 24, 5%, О 2 - 0, 3%, инертных газов - 0, 08%. • К газовым струям можно отнести также выделение газа в грязевых вулканах (Керченский полуостров, Азербайджан, Восточная Грузия, Юго-Западная Туркмения, о. Сахалин). • В них преобладает СН 4 (до 99%), содержание «тяжелых» газообразных УВ (С 2+ ) составляет десятые доли процента, иногда отмечаются непредельные УВ.

 Грязевые вулканы Состав свободного газа грязевых вулканов Наземные грязевые вулканы: верхний ряд: слева Грязевые вулканы Состав свободного газа грязевых вулканов Наземные грязевые вулканы: верхний ряд: слева -извержение Локбатана (Азербаджан), справа - грифон на склоне грязевого вулкана (Азербаджан), Керчь (Булганак) нижний ряд: слева - г. в. в бассейне Норрис Грейсер, национальный парк

 Состав ПГ газовых и нефтегазовых залежей • Основными компонентами природных газовых и нефтегазовых Состав ПГ газовых и нефтегазовых залежей • Основными компонентами природных газовых и нефтегазовых залежей, а также рассеянных в осадочных горных породах газов, являются газообразные УВ (преобладают), CO 2 и N 2, а также пары легких жидких УВ С 5 -С 7 (92 -98%). • Количество Н 2 S редко превышает 2 -5%, чаще - это 0, 01 %, но есть залежи, где его более 20% (месторождения Лак, Астраханское). • Значительная примесь Не встречается редко чаще 0, 0 n и 0, 00 n %. • Иногда имеется примесь Ar , содержание которого определяется долями процента. • В газовых шапках нефтегазовых залежей увеличивается количество С 2+ легких жидких УВ С 5 -С 7 • С глубиной увеличивается содержание гомологов метана как в чисто газовых залежах, так и нефтегазовых. •

 Термины и классификации • ПГ, содержащий до 85% СН 4 , с низким Термины и классификации • ПГ, содержащий до 85% СН 4 , с низким содержанием С 2 Н 6 (до 3% практическим отсутствием С 3 Н 8 и С 4 Н 10 , с содержанием менее 10 см 3 / жидких УВ, способных конденсироваться, называется сухим ( иногда тощим). Газ с повышенным содержанием этих гомологов – жирным. • Более дробное разделение ПГ по содержанию С 2+: сухие – 0 – 5%; полужирные – 6 – 15%; жирные – 11 – 25%; высокожирные – более 25%. • Используется коэффициент «сухости» газа» - СН 4/ Σ С 2+. • Для чисто газовых залежей характерен сухой газ • Для газонефтяных и нефтегазовых залежей - жирный газ. • Классификация природных газов по соотношению гомологов СН 4 : • этановые газы – содержание этана 3 -6%, при сумме «тяжелых» УВ (С 2+ ) до 10%; • этан-пропановые газы – содержание гомологов метана 10 -30%, в том числе 6 -9% С 2 Н 6; • пропан-бутановые газы – содержание (С 2+ ) более 30%, в том числе С 2 Н 6 более 9%.

Состав природного газа газовых залежей Состав природного газа газовых залежей

 РАСТВОРЕННЫЕ ГАЗЫ • ПГ в земной коре могут находиться в составе жидких, твердых РАСТВОРЕННЫЕ ГАЗЫ • ПГ в земной коре могут находиться в составе жидких, твердых и газовых растворов. • Жидкими природными растворами являются пластовые воды и нефть. • Качественный состав растворенных газов такой же, как и свободных газов, но количественные соотношения несколько иные. • Все газы растворены в воде в соответствии с их коэффициентами растворимости. Хорошо растворимы в воде СО 2, Н 2 S, NH 3. • УВ-ые газы, N 2 , H 2 , O 2 , инертные газы обладают неболь растворимостью в воде. Еще хуже растворяются жидкие УВ. Растворимость газа повышается с увеличением пластового давления и уменьшается с повышением температуры. • В верхних пластах водорастворенный газ в основном метановый с небольшим количеством «тяжелых» УВ, их содержание увеличивается с глубиной. • В Западной Сибири на глубинах 1000 -1500 м содержание УВ С 2+ в водорастворенных газах составляет 0, 24%, на глубинах 3000 -3500 м - 7, 4%. • В пределах НГБ наблюдается площадное изменение состава газа.

 Попутные газы • Газы, растворенные в нефти, называются попутными. • В них повышенное Попутные газы • Газы, растворенные в нефти, называются попутными. • В них повышенное содержание С 2+ и паров легких жидких УВ С 5 – С 7. • Попутные газы являются ценным химическим сырьем для извлечения С 3 Н 8 и С 2 Н 6 • Состав попутных газов нефтяных залежей Давление, при котором данная нефть полностью насыщена газом, называется давлением насыщения; если пластовое давление (Рпл. ) в залежи падает, то газ выделяется в свободную фазу. Газонасыщенность (Г) — важный показатель газоносности недр. Газонасыщенность нефти — газовый фактор (ГФ) (см 3/л, м 3/м 3).

Факелы попутного газа Ванеганское месторождение (август 2011 г. ) Факелы попутного газа Ванеганское месторождение (август 2011 г. )

 Что получается при анализе образца газа? Огромная таблица, выглядящая приблизительно следующим образом: Я Что получается при анализе образца газа? Огромная таблица, выглядящая приблизительно следующим образом: Я получил газ! Информация об образце Молекулярный состав Изотопный состав

 Изотопный состав углерода ПГ По генезису ПГ подразделяются на биогенные и термогенные. Биогенные Изотопный состав углерода ПГ По генезису ПГ подразделяются на биогенные и термогенные. Биогенные газы обогащены легким изотопом 12 С. Для термогенных газов σ13 С < – 30‰, для биогенных σ13 С= –(60 -75) ‰ График по Clayton (1991) термогенный σ13 С метана Увеличение зрелости попутный биогенный отношение В результате интерпретации этих графиков можно сделать следующие выводы : компоненты ПГ 1) провести различие между газами биогенного и термогенного происхождения 2) оценить степень смешивания газов биогенного и термогенного генезиса 3) определить относительную зрелость газов термогенного генезиса

 Генезис природных газов Биогенные газы (CН 4, в Термогенные газы (CН 4 небольших Генезис природных газов Биогенные газы (CН 4, в Термогенные газы (CН 4 небольших количествах C 2 Н 6 и -C 5 Н 12): C 3 Н 8): Нефтяная ассоциация Результат микробной (обогащение C 2+) деятельности при низкой Т на Без ассоциации с нефтью небольших глубинах (обеднение C 2+) Как правило, в небольших При крекинге нефти количествах Объемы зависят от качества Относительное материнской породы обогащение легким Относительное изотопом 12 C обеднение легким изотопом 12 C

 Твердые растворы - газогидраты • Гидраты газов представляют собой твердые растворы , где Твердые растворы - газогидраты • Гидраты газов представляют собой твердые растворы , где растворителем является вода (лед), молекулы которой за счет водородных связей образуют объемный каркас, в полости которого внедряются легкоподвижные молекулы газа • Начало процесса образования газогидратов определяется наличием и составом газа, состоянием воды, внешней температурой и давлением. • Гидраты газов представляют собой кристаллические тип соединения, характеризующиеся строго определенной кристаллической структурой для различных газов ( типа и типа- разное количество молекул воды). • В них образуются полости двух размеров - малые и большие. • В малых полостях структуры типа располагаются молекулы газа, размер которых не превышает 5, 2 Å (0, 52 нм), в больших - 5, 9 Å (0, 59 нм). • В малых полостях структуры типа располагаются молекулы размером до 4, 8 Å, в больших – до 6, 9 Å. • Молекула Ar , СН 4 , Н 2 S имеет размер меньше 5, 2 Å, С 2 Н 6 - больше 5, 2 Å, С 3 Н 8, i-С 4 Н 10 - от 5, 9 до 6, 9 Å. тип • н-С 4 Н 10 не входит в состав газогидратов.

 газогидраты • В них образуются полости двух размеров - малые и большие. • газогидраты • В них образуются полости двух размеров - малые и большие. • В малых полостях структуры типа располагаются молекулы газа, размер которых не превышает 5, 2 Å (0, 52 нм), в больших - 5, 9 Å (0, 59 нм). В малых полостях структуры типа располагаются молекулы размером до 4, 8 Å , в больших – до 6, 9 Å. Молекула аргона, метана, сероводорода имеет размер меньше 5, 2 Å, этана - больше 5, 2 Å, пропана и изобутана - от 5, 9 до 6, 9 Å. • При наличии смеси газов образуются двойные гидраты. • Предполагают, что под дном океанов находятся мощные пласты с газогидратами, запасы газа в которых превышают запасы газовых залежей. В этих условиях решающим фактором в формировании кристаллогидратов является давление.

 Газоконденсатные системы • При сжатии чистого газа он будет конденсироваться, при этом возникает Газоконденсатные системы • При сжатии чистого газа он будет конденсироваться, при этом возникает жидкая фаза, которая может сосуществовать с газовой. • В многокомпонентных системах, каковыми являются природные УВ системы, увеличение Р ведет к тому, что жидкость, т. е. легкие фракции нефти, растворяется в газе — образуется «газорастворенная нефть» — газоконденсат — газоконденсатная система (ГКС). • Формирование ГКС происходит в результате ретроградных явлений в условиях надкритических температур и давлений. • В многокомпонентных смесях при росте давления испарение увеличивается — жидкость переходит в газообразное состояние - ретроградное испарение, а при падении давления газ (пар) конденсируется - ретроградная конденсация. • Залежи газоконденсата распространены в широком гипсометрическом диапазоне от 710 до 4600 м, минимальные температуры и давления соответственно 25°С и 7, 5 МПа, максимальные — 195°С и 65 МПа.

 Фазовая диаграмма многокомпонентной системы Фазовая диаграмма многокомпонентной системы в координатах давление (Р) — Фазовая диаграмма многокомпонентной системы Фазовая диаграмма многокомпонентной системы в координатах давление (Р) — температура (Т), иллюстирующая ретроградные явления: 1 — линии равных содержаний жидкой фазы; 2 — область ретроградных процессов; Ркр — критическое давление; Ткр — критическая температура; С — критическая точка; Рm — криконденбар; Тm— крикондентерм Критическая температура Ткр, выше которой газ с повышением давления не может быть превращен в жидкость. С 3 Н 8, С 4 Н 10, Н 2 S и CО 2 при Критическое давление Ркр — давление, повышенных давлениях легко необходимое для конденсации пара при переходят в жидкое состояние. критической температуре.

 продолжение В двухкомпонентной смеси в отличие от однокомпонентной в критической точке С еще продолжение В двухкомпонентной смеси в отличие от однокомпонентной в критической точке С еще сосуществуют газовая и жидкая фазы, а Ткр и Ркр не являются максимальными. Максимальные для системы температуры и давления отмечены соответственно в точках Тm и Рm, где Рm — максимальное давление — криконденбар, при котором еще существует газовая фаза, Тm — максимальная температура, при которой еще сохраняется жидкая фаза — крикондентерм. Ретроградные явления испарения и конденсации происходят в узкой термобарической области, лежащей между криконденбаром и критической точкой, с одной стороны, и крикондентермом — с другой – заштрихованные области Газоконденсатными называются такие пластовые УВ системы, в которых при данных термобарических условиях УВ (С 5+) находятся в растворенном парообразном состоянии; растворителями являются метан, гомологи метана, двуоксид углерода.

 • Константы фазовых равновесий ГКС в недрах определяются пластовыми давлениями (Рпл. ) и • Константы фазовых равновесий ГКС в недрах определяются пластовыми давлениями (Рпл. ) и температурами (Тпл); они также зависят от состава жидкой и газовой фаз, их соотношения, литологических свойств пород и т. д. • В условиях залежи ГК – однофазная система, на поверхности – двухфазная. • Различают сырой газоконденсат (ГК) и стабильный. • Сырой ГК - извлеченная на поверхность жидкая фаза, в которой растворены газообразные компоненты, его получают непосредственно в промысловых сепараторах при давлениях и температурах сепарации. • Стабильный ГК получают из сырого путем его дегазации, он состоит только из жидких УВ — пентана и более высокомолекулярных УВ (С 5+), фракции до 250 -300 о. С. • Количество растворенной жидкой фазы — конденсатный фактор Кф — меняется в широких пределах — от n 10 до 1000 см 3/м 3 и более.

Исследования показывают, что различные газы обладают неодинаковыми свойствами как растворители нефти. Изучалась растворимость ряда Исследования показывают, что различные газы обладают неодинаковыми свойствами как растворители нефти. Изучалась растворимость ряда нефтей в СН 4, СО 2, С 2 Н 4, а также в смесях СН 4 с его гомологами С 2+. Растворимость нефти зависит от состава и генезиса газа - растворяющая способность газов растет в последовательности СН 4 ; С 2 Н 6 ; С 2 Н 4 ; С 3 Н 8. Во всех опытах с увеличением отношения объемов газа и нефти содержание конденсата в газовой фазе уменьшается 1, 2, 3, 5 – хадыженская нефть: 1 – смесь газов СН 4, С 2 Н 4, С 2 Н 6, С 3 Н 8 (Vг/Vн=1415), 2 – СО 2 (Vг/Vн=1980), 3 и 5 – СН 4 (Vг/Vн=1320 и 3580 соответственно); 4 – доссорская нефть – СН 4 Ермилов О. В. 1996 г. (Vг/Vн=1785)

 Состав и свойства ГК • В стандартных условиях ГК представляют собой, прозрачные, бесцветные, Состав и свойства ГК • В стандартных условиях ГК представляют собой, прозрачные, бесцветные, желтоватые, слабо коричневатые, иногда зеленоватые жидкости. • Плотность ГК изменяется 0, 620 -0, 825 г/см 3 ; обычно плотность увеличивается с глубиной, также она меняется (обычно увеличивается) в процессе разработки. • ГК характеризуются низкой температурой НК (24 -92°С). • ГК - это бензиновые и керосиновые фракции, выкипающие до 250, реже до 300°С и лишь незначительная их часть выкипает выше 300°С. • В групповом составе УВ составляют более 90%, смолы не превышают 5%, асфальтены — десятые, сотые доли %, редко содержат твердые парафины (н-алканы С 16+).

Характеристика газоконденсатных систем Растворяющая способность газов растет в последовательности: СН 4 ; С 2 Характеристика газоконденсатных систем Растворяющая способность газов растет в последовательности: СН 4 ; С 2 Н 6 ; С 2 Н 4 ; С 3 Н 8. Физико-химические свойства поверхностных проб нефтей и конденсатов залежей Бованенковского месторождения

 Первичные ГК • Формирование в природных условиях газоконденсатов происходит различными путями. • Конденсаты, Первичные ГК • Формирование в природных условиях газоконденсатов происходит различными путями. • Конденсаты, которые сформировались в результате термобарических превращений газонефтяной системы, называют вторичными в отличие от первичных ГКС, образовавшихся за счет генерации газа и микронефти из ОВ пород ( в главной зоне конденсатообразования - ГЗК). • Первичные ГКС — исходные, вторичные — новообразованные из нефти. • Для первичных ГКС характерно отсутствие в залежи нефтяной оторочки, в разрезе размещены ниже нефтяных залежей в более жестких термобарических условиях, на больших глубинах, соответствующих нижней части зоны мезокатагенеза. • Эти ГКС отличаются низкими значениями Кф, преобладанием в жидкой фазе ароматических УВ (20— 45% на фракцию н. к - 200°С), а в газах — метана и углекислого газа. • Бензиновая фракция первичных ГКС отличается повышенной концентрацией бензола, толуола, циклогексана и метилциклогексана, пониженной — алканов, а в них н-алканов.

 Вторичные ГК • Вторичные ГКС характеризуются присутствием нефтяной оторочки в залежах, в бензинах Вторичные ГК • Вторичные ГКС характеризуются присутствием нефтяной оторочки в залежах, в бензинах преобладают алканы, в газах — доля гомологов С 2 Н 6 составляет 15— 20%. В них высокий конденсатный фактор: Кф колеблется от 120 до 1000 см 3 /м 3 ; залежи этих конденсатов располагаются на меньших глубинах. • Состав ГК меняется в процессе разработки залежи. Поскольку при ретроградной конденсации в жидкую фазу в первую очередь будут переходить высокомолекулярные нафтеновые и ароматические УВ, то доля низкомолекулярных алканов будет расти. Во избежание потерь жидкой фазы в порах пласта необходимо поддерживать в залежах Рпл. выше точки обратной конденсации.

 «Сланцевый» газ (по реферату магистрантки Новиковой М. В) • Горючий сланец (ГС) – «Сланцевый» газ (по реферату магистрантки Новиковой М. В) • Горючий сланец (ГС) – распространенная осадочная порода с высоким содержанием ОВ (до 35 -40%), преобразованная до подстадии ПК. • Уже давно было известно, что в ГС содержатся большие запасы ПГ, но до недавнего времени добыча «сланцевого» газа считалась дорогостоящей и технически сложной. Однако высокие цены на ПГ сделали добычу «сланцевого» газа экономически целесообразной. • Появились новые технологии, позволяющие извлекать его без особых затрат. • Сланцевый газ (природный) (англ. Natural shale gas ) – природный газ, добываемый из ГС, состоящий преимущественно из метана. •

Этот метод был разработан в Соединенных Штатах, которые в 2009 г. по уровню добычи Этот метод был разработан в Соединенных Штатах, которые в 2009 г. по уровню добычи газа заняли первое место в мире, опередив Россию.

Добыча сланцевого газа Добыча сланцевого газа