Происхождение нефти и ее характеристика

Нефть – горючая маслянистая жидкость преимущественно темного цвета, представляет собой смесь различных углеводородов. Существует три теории происхождения нефти: минеральная, космическая, органичная. Органическая -суть теории такова - органический материал(органические остатки), преобразованный сначала в уголь, а потом в нефть. Минеральная теория - нефть образуется на больших глубинах при высокой температуре вследствие взаимодействия воды с карбидами металлов. Космическая - Суть ее сводится к тому же минеральному синтезу углеводородов из простых веществ, но на первоначальной, космической стадии формирования Земли. Предполагалось, что образовавшиеся углеводороды находились в газовой оболочке, а по мере остывания поглощались породами формировавшейся земной коры. Высвобождаясь затем из остывавших магматических пород, углеводороды поднимались в верхнюю часть земной коры, где образовывали скопления.

Основной показатель товарного качества нефти – ее плотность (ρ). Плотность нефти ρ = 0,730÷1,05. По плотности нефти делятся на 3 группы:

· легкие (ρ = 0,8-0,87);

· средние (ρ = 0,87-0,97);

· тяжелые (ρ > 0,97).

Плотность < 0,8 имеют газовые конденсаты. Легкие нефти наиболее ценные (до ρ = 0,88 г/см³). Вязкость (внутреннее трение) - свойство жидкости сопротивляться перемещению одной части жидкости относительно другой (между молекулами). Это очень важное свойство при добыче нефти, характеризуется коэффициентом динамической вязкости (μ, Па^.с). При увеличении давления нефть сжимается, поэтому плотность пластовой нефти всегда больше ее плотности на поверхности.Характеризуется сжимаемость нефти соответствующим коэффициентом сжимаемости. Из-за наличия растворенного газа пластовая нефть увеличивается в объеме.Объемный коэффициент – отношение объема жидкости в пластовых условиях к объему в нормальных условиях (стандартных). Важной характеристикой нефти в пластовых условиях является газосодержание (газовый фактор) – количество газа в 1м ³ нефти (может быть до 320–1000 м ³/м ³). По закону Генри растворимость газа в жидкости прямо пропорциональна давлению при данной температуре давлением насыщения. Если проще, тодавление насыщения – это то давление, при снижении до которого начинают выделяться пузырьки газа.

Состав и физические свойства газа. Содержание в газе воды и механических примесей. Растворимость газа в нефти и воде.

Природные углеводородные газы находятся в недрах земли либо в виде самостоятельных залежей, либо в растворенном виде содержатся в нефтяных залежах. Тогда их называют нефтяными или попутными газами, так как их добывают попутно с нефтью. Это смесь углеводородных газов, но обычно метан преобладает (48 – 99%).

Относительная плотность газа – отношение плотности газа при атмосферном давлении (0,1 МПа) и стандартной температуре (0°С) к плотности воздуха при тех же давлении и температуре.

Теплоемкость – количество тепла, необходимое для нагревания единицы веса или объема газа на 1°С.

Теплота сгорания – количество тепла, выделяющееся при сжигании единицы веса или объема газа – это основной показатель, характеризующий газ как топливо.
Если при Т = const повышать давление какого-либо газа, то при достижении определенного значения давления этот газ сконденсируется, то есть перейдет в жидкость. Для каждого газа существует определенная предельная температура, выше которой ни при каком давлении газ нельзя перевести в жидкое состояние – это так называемая критическая температура.

Аналогично, критическое давление – это предельное давление, при котором и менее которого газ не переходит в жидкое состояние, как бы ни низка была температура. Так, для метана Ркр. = 4,7 МПа, Ткр. = 82,5°С.

Природные газы могут воспламеняться или взрываться, если они смешаны в определенных соотношениях с воздухом, и нагреты до температуры их воспламенения при наличии открытого огня.
Верхний и нижний пределы взрываемости – это соответственно минимальное и максимальное содержание газа в газовоздушных смесях, при которых может произойти их воспламенение. Эта смесь называется гремучей.

В зависимости от преобладания в нефтяных газах легких или тяжелых углеводородов – газы разделяются на:

· сухие – газы, не содержащие тяжелых углеводородов.

· жирные – газы, содержащие тяжелые углеводороды (пропан и выше).

На практике сухим считается газ с содержанием газового бензина до 60 г/м ³, жирным – 60 – 70 г/м ³ газа.