Состав газа залежей нефти, газа и конденсата

Газы нефтяных и газовых месторождений представляют из себя смесь углеводородных газов различного строения. Наиболее распространены гомологи метана - предельных углеводородов, общая формула которых С_nH_2n+2Из формулы видно, что молекулы этих газов

состоят всего из двух элементов - углерода и водорода. Чем больше в молекуле газа атомов углерода, тем газ тяжелее (жирнее). Легкие углеводородные газы состоят в основном из метана, в молекуле которого всего один атом углерода и четыре атома водорода (СН₄). Газ с двумя атомами углерода - этан, с тремя - пропан, с четырьмя - бутан и пятью -пентан. Первые четыре при стандартных условиях являются газами, пентан - жидкостью. В легких углеводородных газах содержание метана может достигать 98-99%.

Кроме углеводородов в природных газах часто присутствует примесь азота, углекислого газа, сероводорода и др. В частности, в газе Астраханского газоконденсатного месторождения содержание сероводорода достигает 24%, и он является сырьем для получения элементарной серы.

Часто в газах содержится значительное количество более тяжелых углеводородов: пентан, гептан, гексан, октан. Это так называемые конденсатсодержащие газы. Обычно эта смесь в пластовых условиях находится в газообразном состоянии. При подъеме на поверхность в связи с изменением гидродинамической обстановки и температуры из нее выделяется (конденсируется) жидкость, состоящая из тяжелых гомологов метана.

В Западной Сибири легкие метановые газы встречаются в сеноманских газовых залежах. Содержание метана в этих газах достигает 97-99% и более. Жирные, конденсатсодержащие газы залегают глубже, в отложениях неокома нижнего мела и в юрских отложениях. Содержание тяжелых компонентов возрастает с глубиной, в некоторых залежах нижнего мела и юры количество конденсата достигает 500-600 граммов на один кубический метр газа. Такие залежи представляют большую ценность, т.к. содержат значительные запасы очень ценного продукта -газового конденсата, который во многих случаях может быть использован в качестве моторного топлива без предварительной переработки.

Физико-химические свойства газов характеризуются его плотностью, молекулярной массой, сжимаемостью, химическим составом, критическими параметрами.

Плотность газа

Плотность газа определяется его массой в единице объема. Единица измерения - кг/м³. Плотность газов нефтяных и газовых месторождений колеблется в пределах 0,7-1,0 кг/м³.

Относительная плотность природного газа (по воздуху) это отношение плотности газа р_г к плотности воздуха р_в, взятых при

одинаковых температуре и давлении. Плотность воздуха в стандартных условиях 1,293 кг/м³. С ростом температуры плотность газа уменьшается.

6.3. Сжимаемость газа

Коэффициент сжимаемости газов показывает изменение объема газа при изменении давления. Как известно, идеальные газы при увеличении давления в два раза во столько же раз уменьшаются в объеме. Реальные углеводородные газы несколько отклоняются от этого закона и сжимаются больше, чем идеальные газы, т.е. обладают «сверхсжимаемостью». Для учета этого свойства углеводородных газов вводится коэффициент z, который показывает, во сколько раз реальный газ сжимается больше, чем идеальный. Коэффициент z колеблется в пределах 1,1-1,3 и имеет большое значение при подсчете запасов газа. Пренебрежение этим коэффициентом может привести к погрешности подсчета запасов газа до 30 и более процентов. Величина коэффициента z определяется по специальным номограммам с учетом критических параметров газовой смеси.