Учебно-методический комплекс дисциплины


Лекции 3-4. Физические свойства нефти и газа. Нефть, ее состав и основные свойства. Газ, ее состав и основные свойства



бет7/54
Дата04.08.2022
өлшемі2.26 Mb.
#38056
түріПротокол
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   54
Лекции 3-4. Физические свойства нефти и газа. Нефть, ее состав и основные свойства. Газ, ее состав и основные свойства.
План: 1. Физико-химические свойства нефти в пластовых условиях
2.Основные свойства природных газов

По химическому составу нефть — сложное соединение углерода и водорода. Такие соединения называются углеводоро­дами. Известно огромное количество различных по своим свойствам углеводородов, отличающихся друг от друга числом атомов углерода и водорода в молекуле и характером их сцепления.


Кроме углерода и водорода, в нефтях содержатся в небольших количествах кислород, азот и сера, в ничтожных коли­чествах в виде следов — хлор, фосфор, йод и другие химиче­ские элементы.
В нефтях встречаются следующие группы углеводородов:
1) метановыс (парафиновые);
2) нафтеновые;
3) ароматические.
Наиболее распространены в природных условиях углеводо­роды метанового ряда: метан СН4, этан С2Н6, пропан С3Н8 и др. Эти углеводороды называют также предельными или насыщен­ными, что подчеркивает их небольшую химическую активность, а также плохую способность вступать в соединение с атомами других веществ,
Углеводороды от метана до бутана (С4Н10) включительно при атмосферном давлении находятся в газообразном состоя­нии. Из них состоит нефтяной газ. Углеводородные соедине­ния, содержащие от 5 до 17 атомов углерода в молекуле (С5Н12 – С17Н36), — жидкие вещества. Эти соединения входят в состав нефти.
Углеводороды, в молекулах которых имеется свыше 17 ато­мов углерода, относятся к твердым веществам. Это парафины и церезины, содержащиеся в тех или иных количествах во всех нефтях.
Физические свойства и качественная характеристика нефтей и нефтяных газов зависят от преобладания в них отдельных углеводородов или смежных групп.
Нефти с преобладанием сложных углеводородов (тяжелые нефти) содержат меньшее количество бензиновых и масляных фракций. Содержание в нефти большого количества смолистых и парафиновых соединений и делает ее малоподвижной, что требует особых мероприятий для извлечения ее на поверхность и последующего транспортирования.
Товарные качества и фракционный состав нефтей опреде­ляют путем лабораторной разгонки их. Разгонка нефти осно­вана на том, что каждый углеводород, входящий в ее состав, имеет свою определенную точку кипения. Легкие углеводороды имеют низкие точки кипения. Например, у пентана (С5Н12) точка кипения равна 36 0С, у гексана (С6Н14) – 69 0С. У тя­желых углеводородов точки кипения более высокие до 300 0С и выше. Процентное содержание в нефти отдельных фракций, выкипающих в определенных температурных интервалах, ха­рактеризует фракционный состав нефти.
Первичная характеристика нефти на промысле определя­ется по ее плотности, которая колеблется от 760 до 980 кг/м3. Легкие нефти с плотностью до 880 кг/м3 наиболее цеп­ные, так как содержат больше бензиновых и масляных 'фракций,
Одно из основных физических свойств любой жидкости, в том числе и нефти, — вязкость (или внутреннее трение), т. е. свойство жидкости сопротивляться взаимному перемеще­нию ее частиц при движении. Чем больше вязкость жидкости, тем больше сопротивление при ее движении.
Нефти обладают самой различной вязкостью, в несколько раз превышающей вязкость воды. С повышением температуры вязкость любой жидкости (в том числе и нефти) резко умень­шается. Например, при повышении температуры многих нефтей от 10 до 30°С уменьшается их вязкость в 2 раза. Поэтому во время перекачки вязких нефтей и мазутов их обычно подогревают.
Как уже отмечалось, температура в земной коре увеличи­вается с глубиной. Поэтому и вязкость нефти в нефтяных пла­стах всегда меньше, чем на поверхности. С точки зрения добычи нефти это весьма благоприятный фактор, так как чем меньше ее вязкость, тем меньше расход энергии на добычу каждой тонны нефти.
Физические свойства нефти в пластовых условиях значи­тельно отличаются от свойств дегазированной нефти. Это объ­ясняется влиянием на пластовую нефть температуры, давления, и растворенного газа.
В условиях пластового давления в нефти всегда растворено определенное количество газа, достигающее иногда 300—400 м3 на 1 м3 нефти. Растворенный газ резко снижает плотность и вязкость нефти и увеличивает ее сжимаемость и объем.
Физические характеристики нефти в пластовых условиях не­обходимо знать при подсчете запасов нефти и газа, составле­нии технологических схем разработки нефтяных месторождений, выборе техники и технологии для извлечения нефти из пласта.
Отношение объема нефти в пластовых условиях к объему этой же нефти после ее дегазации, т. е. при «нормальных» условиях, носит название объемного коэффициента нефти:
(4.1)
Объемный коэффициент пластовой нефти показывает, какой объем в пластовых условиях занимает 1 м3 дегазированной нефти. Этот коэффициент всегда больше единицы. У некоторых нефтей он равен 3.
Горючие газы нефтяных и газовых месторождений по хими­ческой природе сходны с нефтью. Они, так же как и нефть, являются смесью различных углеводородов: метана, этана, пропана, бутана, пентана. Самый легкий из всех углеводоро­дов – метан; в газах, добываемых из нефтяных и газовых место­рождений, его содержится от 40 до 95% и более (по отноше­нию ко всему количеству газа).
Отдельные углеводороды, входящие в состав нефтяных га­зов, отличаются друг от друга физическими свойствами. Это, естественно, отражается и на физических свойствах нефтяного газа. Чем больше в нефтяном газе легких углеводородов (ме­тана и этана), тем легче этот газ и меньше его теплота сгора­ния. В тяжелых нефтяных газах, наоборот, содержание метана и этана незначительно.
В зависимости от преобладания в нефтяных газах легких или тяжелых (от пропана и выше) углеводородов газы разде­ляются на две группы — сухие и жирные.


Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   54




©emirsaba.org 2022
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет