Определение физических свойств газа

Физико-химические свойства газа, газоконденсатной смеси и пластовой воды, используемые при определении термобарических параметров газовых и газоконденсатных пластов и скважин

Составы природных газов (РИС 30-31)

Пластовые флюиды, насыщающие газовые, газоконденсатные и газонефтеконденсатные месторождения, представляют собой многокомпонентные системы, состоящие из углеводородов гомологического ряда метана с общей формулой С_nН_2n+2, где n ≥1; нафтеновых – С_nН_2n, где n≥5 и ароматических – С_nН_2n-6, где n≥6 углеводородов, а также из неуглеводородных компонентов – азота N₂, двуокиси углерода СО₂, сероводорода Н₂S, меркаптанов, редкоземельных инертных газов (аргона Ar, гелия Не, криптона, ксенона) и в редких случаях ртути Hg.

Метан (СН₄) и этан (С₂Н₆) при нормальных условиях, т.е. при Р=0,1013 МПа и Т=273 ⁰К представляют собой сухой газ. Пропан (С₃Н₈), изобутан (i-С₄Н₁₀) и нормальный бутан (n-С₄Н₁₀) при атмосферных условиях находятся в газообразном состоянии, а при повышении давления – переходят в жидкое. Углеводороды С₁÷С₄ называются легкими углеводородами. Начиная с изопентана (i-С₅Н₁₂) и выше, углеводороды при атмосферных условиях находятся в жидком состоянии, и называются тяжелыми углеводородами.

Природный газ, добываемый из месторождений условно можно подразделить на три группы: газы из чисто газовых, из газоконденсатных и газонефтяных месторождений.

Наиболее распространенные составы природных газов газовых, газоконденсатных и газоконденсатонефтяных месторождений Российской Федерации и Карачаганакское приведены в таблице 2.1.

Природные газы в пластовых условиях насыщены парами воды, концентрация которых зависит от состава газа и воды, давления и температуры.

Таблица 2.1 - Состав пластовых смесей месторождений природных газов, об.%

Компонент	Месторождение
Северо-Ставропольское	Вуктыльское	Оренбургское	Юбилейное	Ямбургское*	Уренгойское БУ–14	Карачаганакское	Астраханское
Метан	98,90	74,80	84,00	79,50	97,82	82,27	73,10	51,2
Этан	0,29	8,70	5,00	9,06	0,09	6,56	5,95	2,47
Пропан	0,16	3,90	1,60	4,43	0,02	3,24	2,85	0,92
Бутан	0,05	1,80	0,70	1,64	0,02	1,49	1,88	0,57
Пентан + высшие	–	6,40	1,80	4,38	0,02	5,62	6,86	3,53
Двуокись углерода	0,20	0,10	0,5¸1,70	0,54	0,28	0,50	5,10	14,36
Сероводород	–	–	1,3¸5,00	–	–	–	3,70	26,43
Азот	0,40	4,30	3,5¸4,90	0,48	1,75	0,32	0,56	0,38

Состав пластовых газообразных смесей выражается в объемных (мольных) долях единицы или в процентах. Объемные и молярные составы газовых смесей практически совпадают, так как объемы одного моля газа при нормальных условиях, т.е. Р=0,098 МПа и Т=273 К, а также при стандартных условиях, т.е. при Р=0,098 МПа и Т=293 К равны ~ 22,4∙10^-3 и 24,04∙10^-3 м³/моль соответственно.

Если состав газовой смеси задан в мольных (объемных) долях, то в массовые доли он пересчитывается по формуле:

(2.1)

где x_i – объемная (мольная) доля i-го компонента; М_i – молекулярная масса i-го компонента.

Если состав газовой смеси задан в массовых долях, то для пересчета его в объемные (мольные) единицы используют формулу:

(2.2)

где g_i – массовая доля i-го компонента.

Определение физических свойств газа