Физико-химические свойства нефти, природного газа и пластовой воды. Нефти и газа свойства


Основные свойства нефти и газа

       Нефть и нефтяной газ - это смесь углеводородов (соединений углерода с водородом). Известно множество соединений углерода с водородом, различающихся характером сцепления атомов углерода и водорода и их числом в молекуле. В зависимости от этого одни углеводороды при нормальных условиях (760 мм.рт.ст. и t=20оС) находятся

  • в газообразном состоянии (природный и нефтяной газы),

  • в жидком (нефть) и имеются углеводороды,

  • в твердом состоянии (парафины, содержащиеся почти во всех нефтях).

В среднем в нефти содержится

§  82-87% углерода (С),

§  11-14% водорода (Н) и

§  0.4 -1.0% примесей - соединений, содержащих кислород, азот, серу, асфальтовые и смолистые вещества.

            При подогреве нефти в зависимости от температуры из нее вначале испаряются самые легкие - бензиновые фракции, затем более тяжелые - керосиновые, соляровые и т.д. Считают, что фракции нефти, кипящие в интервалах 40-200С - бензиновые, 150-300оС - керосиновые, 300-400оС - соляровые, при 400оС и выше - масляные.         

По содержанию смолистых веществ нефти подразделяют на три группы:

·         малосмолистые                 - содержание смол не более 18%

·         смолистые                         - содержание смол от 18 до 35%

·         высокосмолистые - содержание смол более 35%

            По содержанию парафина нефти делятся также на три группы:

·         беспарафинистые - содержание парафина до 1%

·         слабопарафинистые          - содержание парафина от 1 до 2%

·         парафинистые                    - содержание парафина более 2%

            Содержание в нефти большого количества смолистых и парафинистых соединений делает ее вязкой и малоподвижной, что вызывает необходимость проведения особых мероприятий для извлечения ее на поверхность и последующей транспортировки.

            По содержанию серы нефти подразделяются на:

·       малосернистые                      - содержание серы до 0.5%

·       сернистые                              - содержание серы от 0.5 до 2.0%

·       высокосернистые       - содержание серы более 2.0%

Содержание в нефти сернистых соединений ухудшает ее качество, вызывает осложнения в добыче нефти.

            О качестве нефти в промысловой практике ориентировочно судят по ее плотности.

Плотность характеризуется массой, приходящейся на единицу объема. Плотность нефти при нормальных условиях колеблется от 0,7 (газовый конденсат) до 0,98 и даже 1,0 г/см3. Легкие нефти с плотностью до 0,88 г/см3 наиболее ценные, т.к. обычно в них содержится больше бензиновых и масляных фракций.

            Важнейшее физическое свойство любой жидкости, в том числе и нефти - вязкость, т.е. свойство жидкости сопротивляться взаимному перемещению ее частиц при движении. Различают

·         динамическую и

·         кинематическую вязкости.

            За единицу динамической вязкости принимается вязкость такой жидкости, при движении которой возникает сила внутреннего трения в 1Н (Ньютон) на площади 1 м2 между слоями, движущимися на расстоянии 1 м с относительной скоростью 1м/сек.

            Размерность динамической вязкости: [m]=Па.с. (Паскаль-секунда).

            Вязкость пластовых жидкостей, в том числе и нефти, обычно намного ниже 1 Па.с. В промысловой практике для удобства принято пользоваться единицей вязкости в 1000 раз меньшей мПа.с (миллипаскаль. секунда). так, вязкость пресной воды при температуре +200С составляет 1мПа.с. Вязкость нефтей добываемых в России в зависимости от характеристики и температуры изменяется от 1 до нескольких десятков мПа.с (0.1-0.2 Па.с) и более.

            Кинематическая вязкость - отношение динамической вязкости к плотности, измеряется в м2/с. Иногда для оценки качества нефти и нефтепродуктов пользуются относительной (условной) вязкостью, показывающей во сколько раз вязкость данной жидкости больше или меньше вязкости воды при определенной температуре. Измерение проводят обычно путем сравнения времени истекания из отверстия вискозиметра Энглера равных объемов исследуемой жидкости и воды. Результаты определений выражают в градусах условной вязкости оВYt, где индекс t указывает температуру измерения.

            С повышением температуры вязкость нефти (как и любой другой жидкости) уменьшается. С увеличением количества растворенного газа в нефти вязкость нефти также значительно уменьшается.

            На нефтяных месторождениях обычно наблюдается увеличение температуры с глубиной. Кроме того, в нефти, как правило, всегда содержится определенное количество растворенного газа. Поэтому вязкость нефти в пластовых условиях всегда меньше, чем вязкость на поверхности.

oilloot.ru

Нефтяные газы и их свойства

Поиск Лекций

Оператор по добыче нефти и газа.

Й разряд

Характеристика работ.Ведение технологического процесса при всех способах добычи нефти, газа и газового конденсата; обслуживание, монтаж и демонтаж оборудования и механизмов под руководством оператора более высокой квалификации. Осуществление работ по поддержанию заданного режима работы скважин, установок комплексной подготовки газа, групповых замерных установок, дожимных насосных и компрессорных станций, станций подземного хранения газа и других объектов, связанных с технологией добычи нефти, газа, газового конденсата и подземного хранения газа. Разработка, ремонт и сборка отдельных узлов и механизмов, простого нефтепромыслового оборудования и арматуры. Очистка насосно-компрессорных труб в скважинах от парафина и смол механическими и автоматическими скребками. Обработка паром высокого давления подземного и наземного оборудования скважин и выкидных линий. Замер дебита скважин на автоматизированной групповой замерной установке. Расшифровка показаний приборов контроля и автоматики. Представление информации руководителю работ и оператору о всех замеченных неполадках в работе скважин и другого нефтепромыслового оборудования.

Должен знать:основные понятия о нефтяном и газовом месторождении; назначение, правила эксплуатации и обслуживания наземного оборудования скважин и установок, применяемого инструмента и приспособлений, контрольно-измерительных приборов; технологический процесс добычи, сбора, транспортировки нефти, газа, газового конденсата, закачки и отбора газа; схему сбора и транспортировки нефти, газа и конденсата на обслуживаемом участке; устройство обслуживаемых контрольно-измерительных приборов, аппаратуры, средств автоматики и телемеханики .

Оператор по добыче нефти и газа.

Й разряд

Характеристика работ.Ведение технологического процесса при всех способах добычи нефти, газа, газового конденсата; закачки и отбора газа и обеспечение бесперебойной работы скважин, установок комплексной подготовки газа, групповых замерных установок, дожимных насосных и компрессорных станций, станций подземного хранения газа и другого нефтепромыслового оборудования и установок. Участие в работах по освоению скважин, выводу их на заданный режим; опрессовка трубопроводов, технологического оборудования под руководством оператора более высокой квалификации. Монтаж, демонтаж, техническое обслуживание и ремонт наземного промыслового оборудования, установок, механизмов и коммуникаций. Проведение профилактических работ против гидратообразований, отложений парафина, смол, солей и расчет реагентов для проведения этих работ. Измерение величин различных технологических параметров с помощью контрольно-измерительных приборов. Снятие и передача параметров работы скважины, контроль за работой средств автоматики и телемеханики. Участие в работах по исследованию скважин.

Должен знать:основные данные о нефтяном и газовом месторождении, режиме залежей; физико-химические свойства нефти, газа и газового конденсата; технологический режим обслуживаемых скважин; устройство и принцип работы установок комплексной подготовки газа, групповых замерных установок, систем сбора и транспортировки нефти, газа и газового конденсата, закачки и отбора газа, обслуживаемых контрольно-измерительных приборов, аппаратуры, средств автоматики и телемеханики ; техническую характеристику и правила эксплуатации наземного промыслового оборудования, установок, трубопроводов; общее понятие о методах интенсификации добычи нефти и газа, исследования скважин, разработке нефтяных и газовых месторождений, подземном и капитальном ремонтах скважин; основы техники и технологии бурения и освоения нефтяных и газовых скважин; правила эксплуатации промыслового электрооборудования и работы на электротехнических установках .

 

2. Состав и свойства нефти и газа. Основные сведения о нефтяных и газовых месторождениях

 

Состав и свойства нефти

Нефть и газ представляют собой сложную природную смесь углеводородов различного строения с примесями неуглеродных компонентов. Смеси углеводородов, которые как в пластовых так и в поверхностных условиях находятся в жидком состоянии называют нефтью.

Физико-химические свойства нефти и ее товарные качества определяются составом. Состав нефти классифицируют на элементарный и фракционный.

Под элементарным составом нефти понимают массовое содержание в ней химических элементов. Основными элементами являются углерод и водород. Содержание углерода 83-87 %, водорода 12-14%. Значительно меньше других элементов – серы, кислорода, азота, их содержание редко превышает 3-4 %.

Углеводороды предельного ряда:

Самый простейший углеводород - метан-СН4 (газ)

- этан -С2Н6 ( газ)

- пропан-С3Н8 (газ, который при обычной температуре и

небольшом давлении жидкость)

- бутан –С4Н10 (газ, который при обычной температуре

и небольшом давлении жидкость)

- пентан-С5Н12 (жидкость)

и т.д.

По содержанию серы нефти делятся на классы:

- малосернистые (содержание серы до 0,5 %)

- сернистые ( -//- от 0,51 до 2 %)

- высокосернистые ( -//- более 2%)

В основном нефти месторждений ТПДН «МН» относятся к классу малосернистых, за исключением Сугмутского (0,72 %), Умсейского (0,6 %), Крайнего (0,6-0,9 %) месторождений.

 

По содержанию смол нефти делятся на подклассы:

- малосмолистые (содержание смолы до 18 %)

- смолистые ( -//- от 18 до 35 %)

- высокосмолистые ( -//- более 35%)

Все нефти месторождений Муравленковского региона относятся к подклассу малосмолистых, т.к.содержание в них смол в среднем 5- 7 %.

 

По содержанию парафина нефти делятся на группы:

- малопарафинистые (содержание парафина до 1,5%)

- парафинистые ( -//- от 1,51 до 6 %)

- высокопарафинистые ( -//- более 6 %)

 

В основном все нефти месторождений Муравленковского региона относятся к группе парафинистых, т.к. содержание парафина колеблется от 2,2% до 8%.

 

Разделение сложных смесей на более простые называют фракционированием. Нефть разделяют на фракции путем перегонки. Фракция нефти, имеющая интервал кипения 30-205 градусов - бензин, с интервалом кипения 200-300 градусов – керосин. Оставшаяся фракция- это мазут из которого получают битумы, гудроны, масла.

В зависимости от фракционного состава различают бензиновые (легкие) и топливные (тяжелые) нефти. Нефти месторождений Муравленковского региона по фракционным составам относятся к бензиновой нефти.

Свойства нефти изменяются в процессе ее добычи – при движении по пласту, в скважине, системах сбора и подготовки, при контакте с другими жидкостями и газами.

 

Свойства нефти: плотность, вязкость, газосодержание (газовый фактор), давление насыщения нефти газом, сжимаемость нефти и ее усадка, поверхностное натяжение,

объемный коэффициент, температура вспышки, температура кристаллизации парафина и т.д.

 

Количество растворенного в нефти газа характеризуется газосодержанием нефти (газовый фактор), под которым подразумевают объем газа, выделившийся из единицы объема пластовой нефти при снижении давления и температуры от пластовых до стандартных условий. Ед.изм. м3/м3 или м3/т.

1т нефти Муравленковского месторождения способна растворить в пластовых условиях (пластовые давления и температура)52,1 м3 нефтяного газа, Сугмутского-98м3 нефтяного газа, Суторминского до 85,8 м3 нефтяного газа, Меретояхинского -290,9м3 нефтяного газа, а Умсейского –307,6 м3 нефтяного газа.

 

Важнейшим свойством нефти является давление насыщения нефти газом, при котором определенный объем газа находится в растворенном состоянии в нефти. При снижении давления ниже этого значения происходит выделение газа в свободное состояние. От этого процесса зависит продвижение нефти по пластам и подъем на поверхность по скважинам.

Давление насыщения нефтей Муравленковского месторождения 64,4-90,8 атм., Сугмутского – 112атм., Суторминского 64-81атм., Умсейского-258атм., Меретояхинского-295атм.

 

Плотность нефти зависит от ее состава, количества растворенного газа, давления и температуры. Плотность нефти- физическая величина, измеряемая отношением массы нефти к ее объему. Ед.изм. т/м3. Пользуются понятием относительной плотности нефтичисленно равной отношению плотности нефти к плотности дистиллированной воды при t=+4град.С.

Плотность нефти в пластовых условиях значительно отличается от плотности этой же нефти на поверхности за счет изменения объема.

Например: плотность нефти Муравленковского месторождения в пластовых условиях 0,781 т/м3, а в поверхностных условиях-0,853 т/м3; плотность нефти Меретояхинского месторождения соответственно, 0,597 т/м3- 0,833 т/м3.

В среднем плотности нефти месторождений Муравленковского региона варьируются в пластовых условиях от 0,540 т/м3 до 0,790 т/м3 ,а в поверхностных условиях от 0,82 т/м3 до 0,864 т/м3.

Усадка нефти характеризует разницу между объемом пластовой и дегазированной нефти, отнесенную к объему нефти в пластовых условиях.

Вязкость- свойство жидкости оказывать сопротивление перемещению ее частиц при движении. Различают динамическую, кинематическую и условную вязкость нефти.

Ед.изм. соответственно, Па*с, м2/с.

Поверхностное натяжениепредставляет собой силы реакции, противодействующие изменению формы поверхности под давлением поверхностного слоя, возникающего вследствие отсутствия на поверхности среды взаимного уравновешения молекулярного притяжения. Параметр, необходимый для выбора применения физико-химических методов повышения нефтеотдачи.

 

Коэффициент сжимаемости нефти – показатель изменения единицы объема пластовой нефти при изменении давления на 0,1 Мпа. Он характеризует упругость нефти.

 

Нефтяные газы и их свойства

Природные нефтяные газы – смеси предельных углеводородов, главная составляющая которых метан. В виде примесей в природном газе присутствуют азот, углекислый газ, сероводород, меркаптаны, гелий, аргон и пары ртути.

Физические свойства природного газа зависят от его состава, но в целом близки к свойствам метана как основного компонента смеси.

Попутные газы месторождений Муравленковского региона содержат от 59,7 % до 84 % метана.

Молекулярная масса газа: 16-20

Плотностьгаза: 0,73 – 1 т/м3.

При расчетах пользуются относительной плотностью-плотность газа, взятая по отношению к плотности воздуха.

Относительная плотность попутных газов Муравленковского региона варьируется от 0,763 до 1,029

poisk-ru.ru

НОУ ИНТУИТ | Лекция | Физико-химические свойства нефти, природного газа и пластовой воды

Аннотация: Рассмотрены основные свойства нефти, газа и воды.

Свойства нефти

Нефть – горючая маслянистая жидкость, преимущественно темного цвета, представляет собой смесь различных углеводородов.

Цвет нефти варьирует от светло-коричневого до темно-бурого и черного.

В нефти встречаются следующие группы углеводородов:

  • метановые (парафиновые) с общей формулой СnН2n+2;
  • нафтеновые – СnН2n;
  • ароматические – Сnh3n-6.

Преобладают углеводороды метанового ряда.

Таблица 2.1. Углеводороды метанового ряда
Наименование Формула Примечание
Метан СН4 При атмосферном давлении и нормальной температуре в газообразном состоянии
Этан С2Н6
Пропан С3Н8
Бутан С4Н10
Пентан С5Н12 Неустойчивы, легко переходят из газообразного состояния в жидкое и обратно
Гексан С6Н14
Гептан С7Н16
Октан С8Н18

.

.

.

C17h46

Жидкие вещества
С18Н38 и т.д. Твердые вещества (парафины)
Химический состав нефти Рис. 2.1. Химический состав нефти

Рассмотрим основные физические свойства нефти.

  1. Плотность \rho - отношение массы к объему. Единица измерения плотности в системе СИ выражается в кг/м3. Измеряется плотность ареометром. Ареометр – прибор для определения плотности жидкости по глубине погружения поплавка (трубка с делениями и грузом внизу). На шкале ареометра нанесены деления, показывающие плотность исследуемой нефти (рис. 2.2). Ареометр Рис. 2.2. Ареометр

    Плотность нефти варьируется от 730 до 980\div1050 кг/м3 (плотность менее 800 кг/м3 имеют газовые конденсаты). По плотности нефти делятся на 3 группы (рис. 2.3).

    Классификация нефти по плотности Рис. 2.3. Классификация нефти по плотности

    По плотности судят о качестве нефти. Легкие нефти наиболее ценные.

  2. Вязкость – свойство жидкости или газа оказывать сопротивление перемещению одних ее частиц относительно других. Она зависит от силы взаимодействия между молекулами жидкости. Для характеристики этих сил используется коэффициент динамической вязкости \mu. За единицу динамической вязкости принят паскаль-секунда (Па\cdotс), т. е. вязкость такой жидкости, в которой на 1 м2 поверхности слоя действует сила, равная одному ньютону, если скорость между слоями на расстоянии 1 см изменяется на 1 см/с. Жидкость с вязкостью 1 Па\cdotс относится к числу высоковязких.

    В нефтяном деле, так же как и в гидрогеологии и ряде других областей науки и техники, для удобства принято пользоваться единицей вязкости в 1000 раз меньшей – мПа\cdotс. Так, пресная вода при температуре 20 \textdegree C имеет вязкость 1 мПа\cdotс, а большинство нефтей, добываемых в России, – от 1 до 10 мПа\cdotс, но встречаются нефти с вязкостью менее 1 мПа\cdotс и несколько тысяч мПа\cdotс. С увеличением содержания в нефти растворенного газа, ее вязкость заметно уменьшается. Для большинства нефтей, добываемых в России, вязкость при полном выделении из них газа (при постоянной температуре) увеличивается в 2\div4 раза, а с повышением температуры резко уменьшается.

    Вязкость жидкости характеризуется также коэффициентом кинематической вязкости, т. е. отношением динамической вязкости к плотности жидкости. За единицу в этом случае принят м2/с.

    На практике иногда пользуются понятием условной вязкости, представляющей собой отношение времени истечения из вискозиметра определенного объема жидкости ко времени истечения такого же объема дистиллированной воды при температуре 20 \textdegree C.

    Вязкость изменяется в широких пределах (при 50 \textdegree C 1,2 \div 55·10-6 м2/с) и зависит от химического и фракционного состава нефти и смолистости (содержания в ней асфальтеново-смолистых веществ).

  3. Испаряемость. Нефть теряет легкие фракции, поэтому она должна храниться в герметичных сосудах.

    В пластовых условиях свойства нефти существенно отличаются от атмосферных условий.

    Движение нефти в пласте зависит от пластовых условий: высокие давления, повышенные температуры, наличие растворенного газа в нефти и др. Наиболее характерной чертой пластовой нефти является содержание в ней значительного количества растворенного газа, который при снижении пластового давления выделяется из нефти (нефть становится более вязкой и уменьшается ее объем).

    В пластовых условиях изменяется плотность нефти, она всегда меньше плотности нефти на поверхности.

  4. Сжимаемость – способность нефти (газа, пластовой воды) изменять свой объем под действием давления. При увеличении давления нефть сжимается. Для пластовых нефтей коэффициенты сжимаемости нефти \beta_u колеблются в пределах 0,4\div14,0 ГПа-1, коэффициент \beta_u определяют пересчетом по формулам, более точно получают его путем лабораторного анализа пластовой пробы нефти.

    Из-за наличия растворенного газа в пластовой нефти, она увеличивается в объеме (иногда на 50 \div 60 %). Отношение объема жидкости в пластовых условиях к объему ее в стандартных условиях называют объемным коэффициентом e. Величина, обратная объемному коэффициенту, называется пересчетным коэффициентом

    \varTheta=\frac1e.

    Этот коэффициент служит для приведения объема пластовой нефти к объему нефти при стандартных условиях.

    Используя объемный коэффициент, можно определить усадку нефти И, т. е. на сколько изменяется ее объем на поверхности по сравнению с глубинными условиями:

    И=\frac{e-1}e\cdot100\%.

  5. Газосодержание – важная характеристика нефти в пластовых условиях. Это количество газа, содержащееся в одном кубическом метре нефти.
  6. Газовый фактор – отношение полученного из месторождения через скважину количества газа (в м3), приведённого к атмосферному давлению и температуре 20 \textdegree C, к количеству добытой за то же время нефти (в т или м3) при том же давлении и температуре; показатель расхода пластовой энергии и определения газовых ресурсов месторождения. Для нефтяных месторождений России газовый фактор изменяется от 20 до 1000 м3/т. По закону Генри, растворимость газа в жидкости при данной температуре прямо пропорциональна давлению. Давление, при котором газ находится в термодинамическом равновесии с нефтью, называется давлением насыщения. Если давление ниже давления насыщения, из нефти начинает выделяться растворенный в ней газ. Нефти и пластовые воды с давлением насыщения, равным пластовому, называются насыщенными. Нефти в присутствии газовой шапки, как правило, насыщенные.

www.intuit.ru

1. Физико-химические свойства нефти, природного газа, углеводородного конденсата и пластовых вод

Нефть – горючая, маслянистая жидкость, преимущественно темного цвета, представляет собой смесь различных углеводородов. В нефти встречаются следующие группы углеводородов: метановые (парафиновые) с общей формулой СnН2n+2; нафтеновые – СnН2ni; ароматические – Сnh3n-6. Преобладают углеводороды метанового ряда (метан СН4, этан С2Н6, пропан С3Н8 и бутан С4Н10), находящиеся при атмосферном давлении и нормальной температуре в газообразном состоянии. Пентан С5Н12, гексан С6Н14 и гептан С7Н16 неустойчивы, легко переходят из газообразного состояния в жидкое и обратно. Углеводороды от С8Н18 до С17Н36 – жидкие вещества. Углеводороды, содержащие больше 17 атомов углерода – твердые вещества (парафины). В нефти содержится 8287 % углерода, 1114 % водорода (по весу), кислород, азот, углекислый газ, сера, в небольших количествах хлор, йод, фосфор, мышьяк и т.п.

Основной показатель товарного качества нефти – ее плотность () (отношение массы к объему), по ней судят о ее качестве. Легкие нефти наиболее ценные.

Плотность (объемная масса) – масса единицы объема тела, т.е. отношение массы тела в состоянии покоя к его объему. Единица измерения плотности в системе СИ выражается в кг/м3. Измеряется плотность ареометром. Ареометр – прибор для определения плотности жидкости по глубине погружения поплавка (трубка с делениями и грузом внизу). На шкале ареометра нанесены деления, показывающие плотность исследуемой нефти.

Вязкость – свойство жидкости или газа оказывать сопротивление перемещению одних ее частиц относительно других. Зависит она от силы взаимодействия между молекулами жидкости (газа). Для характеристики этих сил используется коэффициент динамической вязкости (). За единицу динамической вязкости принят паскаль-секунда (Па·с), т.е. вязкость такой жидкости, в которой на 1 м2 поверхности слоя действует сила, равная одному ньютону, если скорость между слоями на расстоянии 1 см изменяется на 1 см/с. Жидкость с вязкостью 1 Па·с относится к числу высоковязких.

В нефтяном деле, так же как и в гидрогеологии и ряде других областей науки и техники, для удобства принято пользоваться единицей вязкости, в 1000 раз меньшей – мПа·с. Так, пресная вода при температуре 200С имеет вязкость 1 мПа·с, а большинство нефтей, добываемых в России, - от 1 до 10 мПа·с, но встречаются нефти с вязкостью менее 1мПа·с и несколько тысяч мПа·с. С увеличением содержания в нефти растворенного газа ее вязкость заметно уменьшается. Для большинства нефтей, добываемых в России, вязкость при полном выделении из них газа (при постоянной температуре) увеличивается в 24 раза, а с повышением температуры резко уменьшается.

Вязкость жидкости характеризуется также коэффициентом кинематической вязкости, т.е. отношением динамической вязкости к плотности жидкости. За единицу в этом случае принят м2/с. На практике иногда пользуются понятием условной вязкости, представляющей собой отношение времени истечения из вискозиметра определенного объема жидкости ко времени истечения такого же объема дистиллированной воды при температуре 200С.

Цвет нефти варьирует от светло-коричневого до темно-бурого и черного, плотность от 730 до 9801050 кг/м3 (плотность менее 800 кг/м3 имеют газовые конденсаты). По плотности нефти делятся на 3 группы: на долю легких нефтей (с плотностью до 870 кг/м3) в общемировой добыче приходится около 60% (в России – 66%), на долю средних нефтей (871970кг/м3) в России – около 28%, за рубежом – 31%; на долю тяжелых (свыше 970 кг/м3) – соответственно около 6% и 10%. Вязкость изменяется в широких пределах (при 500С 1,2  55·10-6м2/с) и зависит от химического и фракционного состава нефти и смолистости (содержания в ней асфальтеново-смолистых веществ).

Другое основное свойство нефти – испаряемость. Нефть теряет легкие фракции, поэтому она должна храниться в герметичных сосудах.

В пластовых условиях свойства нефти существенно отличаются от атмосферных условий.

Движение нефти в пласте зависит от пластовых условий: высокие давления, повышенные температуры, наличие растворенного газа в нефти и др. Наиболее характерной чертой пластовой нефти является содержание в ней значительного количества растворенного газа, который при снижении пластового давления выделяется из нефти (нефть становится более вязкой и уменьшается ее объем).

В пластовых условиях изменяется плотность нефти, она всегда меньше плотности нефти на поверхности.

При увеличении давления нефть сжимается. Для пластовых нефтей коэффициенты сжимаемости нефти н колеблются в пределах 0,414,0ГПа-1, коэффициент н определяют пересчетом по формулам, более точно получают его путем лабораторного анализа пластовой пробы нефти.

Из-за наличия растворенного газа в пластовой нефти, она увеличивается в объеме (иногда на 5060%). Отношение объема жидкости в пластовых условиях к объему ее в стандартных условиях называют объемным коэффициентом «в». Величина, обратная объемному коэффициенту, называется пересчетным коэффициентом  = . Этот коэффициент служит для приведения объема пластовой нефти к объему нефти при стандартных условиях.

Используя объемный коэффициент, можно определить усадку нефти, т.е. на сколько изменяется ее объем на поверхности по сравнению с глубинными условиями.

Усадка – И = · 100%.

Важной характеристикой нефти в пластовых условиях является газосодержание – количество газа, содержащееся в одном кубическом метре нефти. Для нефтяных месторождений России газовый фактор изменяется от 20 до 1000 м3/т. По закону Генри растворимость газа в жидкости при данной температуре прямо пропорциональна давлению. Давление, при котором газ находится в термодинамическом равновесии с нефтью, называется давлением насыщения. Если давление ниже давления насыщения, из нефти начинает выделяться растворенный в ней газ. Нефти и пластовые воды с давлением насыщения, равным пластовому, называются насыщенными. Нефти в присутствии газовой шапки, как правило, насыщенные.

studfiles.net

Нефтяные газы и их свойства

 

Газы, добываемые из нефтегазовых залежей вместе с нефтью, называют нефтяными газами. Они представляют собой смесь углеводородов - метана, пропана, бутана, пектана и др.

Самый легкий из всех углеводородов - метан. В газах добываемых из нефтяных и газовых месторождений метана содержится от 40 до 95%.

Одной из основных характеристик углеводородных газов является относительная плотность, под которой понимают отклонение массы объема данного газа к массе такого же объема воздуха при нормальных условиях.

Относительная плотность нефтяных газов колеблется от 0.554 для метана до 2.49 для пентана и выше. Чем больше в нефтяном газе легких углеводородов - метана СН4 и этана С2Н6(относительная плотность - 1.038), тем легче этот газ. При нормальных условиях метан и этан находятся в газообразном состоянии. Следующие за ним по относительной плотности пропан С3Н8(1.522) и бутан С4Н0 (2.006) также относятся к газам, но легко переходят в жидкость даже при небольших давлениях.

Природный газ- смесь газов. Компонентами природного газа являются углеводороды парафинового ряда: метан, этан, пропан, изобутан, а также неуглеводородные газы: сероводород, углекислый газ, азот.

При эксплуатации газовых и газоконденсатных месторождений в скважинах, газосборных сетях, магистральном газопроводе при определенных термодинамических условиях образуется кристаллогидраты. По внешнему виду они похожи на сажеобразную массу или лед. Гидраты образуются при наличии капельной влаги и определенных давлениях и температурах.

В зависимости от преобладания в нефтяных газах легких (метан, этан) или тяжелых (пропан и выше) углеводородов газыразделяются на

· Сухие - природный газ, который не содержит тяжелых углеводородов или содержит их в незначительных количествах.

· Жирные- газ, содержащий тяжелые углеводороды в таких количествах, когда из него целесообразно получать сжиженные газы или газовые бензины.

На практике принято считать жирным газом такой, в 1 м3 которого содержится более 60г газового бензина. При меньшем содержании газового бензина газ называют сухим. С тяжелыми нефтями добывают преимущественно сухой газ, состоящий главным образом из метана. В нефтяных газах, кроме углеводородов, содержатся в незначительных количествах углекислый газ, сероводород и др.

Важной характеристикой природного газа является растворимость его в нефти.

Коэффициент растворимости газа (газовый фактор) показывает, сколько газа растворяется в единице объема жидкости при повышении давления на единицу. Коэффициент растворимости в зависимости от условий растворения изменяется от 0.4х10-5 до 1х10-5 Па-1. Со снижением давления до определенного значения (давление насыщения) начинает выделяться растворенный в нефти газ.

По мере поступления от забоя скважины нефти с газом, газ имеет свойство расширяться, в результате- объем газа больше объема поступления нефти.

Газовый фактор не на всех месторождениях, пластах одинаков. Он обычно колеблется от 30 м3/м3 до 100 м3/м3 и выше.

Давление, при котором из нефти начинают выделяться первые пузырьки растворенного газа, называют давлением насыщения пластовой нефти. Это давление зависит от состава нефти и газа, соотношения их объемов и от температуры.

Наибольшая температура, при которой газ не переходит в жидкое состояние, как бы, велико не было давление, называется критической температурой.

Давление соответствующее критической температуре называется критическим давлением. Таким образом, критическое давление - это предельное давление, при котором и менее которого газ не переходит в жидкое состояние, как бы ни была низка температура.

Так, например, критическое давление для метана » 4.7 МПа, а критическая температура - 82.50С (минус).

 

Пластовые воды

 

Пластовые воды имеются в большинстве нефтегазовых месторождениях и являются обычным спутником нефти. Помимо пластов, в которых вода залегает вместе с нефтью, встречаются и чисто водоносные пласты.

Пластовая вода в нефтяных и газовых залежах может находиться не только в чисто водяной зоне, но и в нефтяной и газовой, насыщая вместе с нефтью и газом продуктивные породы залежей. Эту воду называют связанной или погребенной.

До проникновения в осадочные отложения нефти поровое пространство между зернами породы было заполнено водой. В процессе тектонических вертикальных перемещений горных пород (коллекторов нефти и газа) и после них углеводороды мигрировали в повышенные части пластов, где происходило распределение жидкостей и газов в зависимости от их плотности. Содержание связанной воды в породах нефтяных залежей колеблется от долей процента до 70% объема пор и в большинстве коллекторов составляет 20-30% этого объема..

Пластовые воды обычно сильно минерализованы. Степень их минерализации колеблется от нескольких сот граммов на 1 м3 в пресной воде и до 80 кг/м3 в концентрированных рассолах.

Минеральные вещества, содержащиеся в пластовых водах, представлены солями натрия, кальция, магния, калия и других металлов. Основные соли пластовых вод - хлориды, а также карбонаты щелочных металлов. Из газообразных веществ пластовые воды содержат углеводородные газы и иногда сероводород. Плотность пластовой воды в зависимости от количества растворенных в ней солей колеблется в пределах 1,01-1,02 г/см3 и более.

По значению плотности наряду с другими данными судят о происхождении воды.

Вязкость пластовой воды в большинстве нефтяных месторождений меньше вязкости нефти. С повышением температуры вязкость воды уменьшается. Пластовые воды обладают электропроводностью, которая зависит от степени минерализации.

 

Похожие статьи:

poznayka.org

свойства нефти и газа - это... Что такое свойства нефти и газа?

 свойства нефти и газа

Тематики

  • нефтегазовая промышленность

Справочник технического переводчика. – Интент. 2009-2013.

  • свойства нефтей
  • свойства нефти как сырья для переработки

Смотреть что такое "свойства нефти и газа" в других словарях:

  • Коллекторы нефти и газа —         (от cp. век. лат. collector собиратель * a. oil and gas reservoirs; н. Erdol Erd gasspeichergesteine, Erdol und Gasspeicher; ф. roches reservoirs de petrole et de gaz, roches magasins de petrole et de gaz; и. rocas reservorios de gas y… …   Геологическая энциклопедия

  • Видимые запасы нефти и газа, категория В — ► visible reserves (of oil and gas) Запасы нефти и газов на площади, промышленная нефтегазоносность которой доказана получением промышленных притоков нефти и газа не менее чем в двух разведочных скважинах. Изучено общее геологическое строение… …   Нефтегазовая микроэнциклопедия

  • Локализованные ресурсы нефти и горючих газов (категория D1) — 39. Категория D1 (локализованные) ресурсы нефти и горючих газов возможно продуктивных пластов в выявленных и подготовленных к бурению ловушках. Форма, размеры и условия залегания предполагаемых залежей определены по результатам геолого… …   Официальная терминология

  • Геология нефти — Содержание 1 Миграция нефти 2 Нефтеносные породы и скопления нефти …   Википедия

  • Запасы нефти — Графа пика, показывающая, что производство нефти достигло максимума Запасы нефти в мире оцениваются по разному, но принято считать запасы, которые могут быть извлечены при нынешнем уровне развития техники и технологии …   Википедия

  • Физико-химические свойства пластовых флюидов — Значимость предмета статьи поставлена под сомнение. Пожалуйста, покажите в статье значимость её предмета, добавив в неё доказательства значимости по частным критериям значимости или, в случае если частные критерии значимости для… …   Википедия

  • Коллекторские свойства горных пород —         (a. reservoir properties of rocks; н. Speichervermogen der Gesteine; ф. caracteristiques de reservoir des roches; и. propiedades de reservorio de rocas) способность горн. пород пропускать через себя жидкие и газообразные флюиды и… …   Геологическая энциклопедия

  • Фильтрационные свойства —         в горных породаx (a. filtration, percolation, seepage; н. Filtration, Filtrierung; ф. filtrage, filtration; и. filtracion, filtrado) движение жидкости (воды, нефти) или газа (воздуха, природного газа) сквозь пористую среду в грунтах. Ф.… …   Геологическая энциклопедия

  • Подготовка нефти —         к транспортy (a. oil conditioning for transport; н. Erdolaufbereitung; ф. conditionnement du petrole avant le transport; и. preparacion de petroleo para transportar) обработка нефти c целью удаления компонентов (вода, минеральные соли,… …   Геологическая энциклопедия

  • Установленные запасы нефти и горючих газов (категория B) — 34. Категория B (установленные) запасы разведанной, подготовленной к разработке залежи (или ее части), изученной сейсморазведкой или иными высокоточными методами и разбуренной поисковыми, оценочными, разведочными и опережающими эксплуатационными… …   Официальная терминология

Книги

  • Примеры и задачи по технологии переработки нефти и газа. Учебное пособие, Сарданашвили Александр Георгиевич, Львова Антонина Ильинична. В книге приведены примеры и задачи по курсу`Технология переработки нефти и газа`, относящиеся к процессам первичной переработки нефти (физические свойства нефтей инефтепродуктов, перегонка и… Подробнее  Купить за 1668 грн (только Украина)
  • Условия формирования и свойства карбонатных коллекторов нефти и газа, Багринцева К.И.. В книге освещены процессы формирования и сохранения порового пространства в карбонатных толщах различного состава и генезиса. Освещены новые оригинальные методыоценки сложного строения… Подробнее  Купить за 1568 руб
  • Примеры и задачи по технологии переработки нефти и газа. Учебн. пос., 3-е изд., стер, Сарданашвили, Александр Георгиевич, Львова, Антонина Ильинична. В книге приведены примеры и задачи по курсу «Технология переработки нефти и газа», относящиеся к процессам первичной переработки нефти (физические свойства нефтейи нефтепродуктов, перегонка и… Подробнее  Купить за 1459 руб
Другие книги по запросу «свойства нефти и газа» >>

technical_translator_dictionary.academic.ru


Смотрите также