Пластовый нефтяной газ, его состав.
Газ, добываемый вместе с нефтью, называется попутным или нефтяным. Газ, добываемый из чисто газовых месторождений, называется природным. Газы, добываемые из чисто газовых, газоконденсатных и нефтяных месторождений, по качественному составу близки между собой. Они включают, главным образом, углеводороды метанового ряда (алканы) и примеси неуглеводородных компонентов: азот, углекислый газ, сероводород, инертные газы (гелий, аргон, криптон).
Состав природных газов выражают в объемных, молярных или массовых долях компонентов. В связи с тем, что один моль любого газа занимает в одинаковых условиях один и тот же объем (22,41 л при нормальных условиях: давлении 0,1 МПа и температуре 0 °С), объемные и молярные доли численно равны между собой.
Для характеристики газовых смесей используют те же показатели, что и для индивидуальных газов: молекулярную массу, плотность, относительную плотность.
Если состав газа задан объемными или молярными долями, то его молекулярную массу можно определить по соотношению:
(2.4)
где объемные (молярные) доли компонентов;
молекулярные массы компонентов.
В таблице 2.1 приведен состав природных газов некоторых газовых, газоконденсатных и нефтяных месторождений России.
Таблица 2.1
Состав природных газов некоторых месторождений России
Месторождения | Объемное содержание, % | Относительная плотность | |||||||
СН2 | С2Н6 | С3Н8 | С4Н10 | С5Н12 | СО2 | Н2 | Инертные газы | ||
Газовые | |||||||||
Уренгойское Медвежье Заполярное | 97,8 98,8 98,6 | 0,1 0,1 0,07 | 0,03 0,02 0,02 | 0,002 0,002 0,013 | 0,01 - 0,01 | 0,3 0,1 0,18 | - - - | 1,7 1,1 | 0,56 0,56 0,56 |
Газоконденсатные | |||||||||
Оренбургское Вуктыльское | 83,8 74,8 | 5,2 8,7 | 1,3 3,9 | 1,05 1,8 | 0,8 6,4 | 0,1 | 1,3 - | 4,3 | 0,667 0,882 |
Ненфтяные | |||||||||
Ромашкинское Туймазинское Самотлорское | 38,8 | 19,1 4,4 | 17,8 18,4 9,6 | 8,0 6,8 7,8 | 6,8 4,6 4,1 | 1,5 0,1 0,5 | - - | 7,1 5,6 | 1,125 1,062 1,031 |
Газы, добываемые из чисто газовых месторождений, состоят почти из одного метана, в них отсутствуют тяжелые фракции, способные перейти в жидкое состояние при нормальных условиях, и поэтому их называют сухими.
Газы из газоконденсатных месторождений содержат и более тяжелые компоненты, которые при нормальном давлении могут представлять собой жидкость, называемую газовым конденсатом.
Газы нефтяных месторождений содержат значительно меньше метана и большую долю пропан-бутановой фракции, которая при нормальной температуре и давлении выше 0,9 МПа, находится в жидком состоянии и используется в качестве сжиженного газа. Жидкий газ при снижении давления испаряется, переходит в газообразное состояние, что делает удобным его транспортирование и использование.
Среди неуглеводородных компонентов природных газов особое место занимает углекислый газ и сероводород, являющиеся высокотоксичными и корродирующими веществами. Содержание их в газе обычно колеблется от долей до нескольких процентов, однако встречаются газы, в которых количество сероводорода и углекислого газа превышает 50 %. Добыча таких газов требует специальной технологии и коррозионностойкого оборудования.