Вопрос №3. Физико-химические свойства газа.

Природный газ – смесь, состоящая из нескольких компонентов.

Классификация У/В по составу:

С1-С4 – газы

С5-С17 – жидкости(нефть и конденсат)

С18↑ - твердые тела(битумы,смолы,асфальтены)

Свойства:

1) Массовая и мольная доля.

Молекулярная масса – масса одной молекулы.

2 Критические параметры (-максимально возможный параметр,при кот.нельзя провести границу раздела между фазами)

Фаза-гомогенная часть гетерогенной системы,разделенная границей раздела.

Крит.параметры смеси опр-ся по правилу аддитивности и являются псевдокритическими.

2) Плотность – масса единицы объма, кг/м3

Относительная плотность -отношение пл-ти смеси к пл-ти воздуха при одинаковых условиях.

3) Коэф.сверхсжимаемости(z) –показывает отличие свойств реального газа от идеального.

Идеальный газ- газ, молекулы которого имеют форму сфер и пренебрегают их взаимодействию.

Уравнение Менделеева-Клайперона:

для идеального – PV=RT

для реального – PV=zRT

z – учитывает взаимодействие молекул и их отклонение от сферической формы.

4) Вязкость – способность вещ-ва оказывать сопротивление при смещении одной его части относительно другой.

-кинематическая – отношение дин. к плот-ти

-динамическая

5) Влажность (влагосодержание)

-абсолютная –кол-во паров воды,содерж-ся в дан.объме газа при дан.усл., кг/тыс.м3

-относительная –отношение абсолют.влаж.к влагоемкости, %

Влагоемкость –max возможное содержание паров воды в заданном объеме при задан.условиях

Вопрос №4. Влагосодержание природных газов и методы его определения.

ПГ в пластовых условиях содержит влагу, поскольку газоносные породы всегда содержат свя­занную, подошвенную или краевую воду. В процессе эксплу­атации м/й значения P и T из­меняются. При этом снижение Т вызывает умень­шение количества водяных паров в газовой фазе, а сниже­ние Р — увеличение их содержания. В самом пласте по мере разработки происходит увеличение влагосодержания газа, так как пластовое давление падает при изотерми­ческом режиме. Влагосодержание природного газа является важнейшим параметром, который определяет в значительной мере технологические режимы эксплуатации скважин и газо­промысловых сооружений.

Наличие влаги в газе нежелательно, т.к. это: повышает коррозию труб, образует гидраты, изменяет св-ва газа.

Содержание влаги в газе характеризуется абсолютной или относительной влажностью.

Абс. влажность (W) – содержание водяных паров в единице объема газа (г/м³).

Относ. влажность (W₀) – отношение фактического содержания паров воды в единице объема газа при данном Р и Т к его влагоемкости. Измеряется в % либо долях.

Влагоемкость – это max возможное кол-во водяных паров, которое может содержать газ при данных Р и Т.

Влагосодержание природных газов зависит от р, t, состава газа и воды, в контакте с которой находится газ, и от состава пористой среды, в которой он находится.

Методы определения влагосодержания:

1)Аналитический (W=W0,6*Cp*Cc, где W0,6 – влагосодержание газа, определенное по номограмме (влагоемкость природных газов относ. плотностью 0,6 при контакте с пресной водой); Сс – поправка на соленость; Ср – поправка на плотность)

2)Графический.

С повышением давления влогосодержание уменьшается, а с повышением температуры возрастает.

Вопрос №5. Кристаллогидраты природных газов. Состав. Условия образования и разложения.

Гидраты ПГ – нестабильные минералы, образующиеся соединением молекул воды и газа при определенных р, t. Начало процесса образования гидратов определяют составом газа, состоянием воды, внешним давлением. С повышением t для существования гидрата необходимо возрастание внешнего давления.

Кристаллогидраты – это физ-е соединения газа и воды. Образуются при внедрении молекул газа в пустоты кристал-й структуры молекул воды. Гидраты образуются при взаимодействии воды, легких УВ-х и неУВ-х компонентов.

Легкие у/в образуют гидраты (и кислые газы), а тяжелые – нет. Гидратное состояние газа нарушает техн-ие процессы, предусмотренные проектом разработки, снижает надежность работы скважин и наземных коммуникаций. Поэтому в проектах разработки должна быть спрогнозируема возможность образования гидратов в забое скважины, в стволе скважины и т.д.

Существует такие понятия: равновесная Т гидратообразования (Тр), и равновесное Р гидратообразования (Рр). При уменьшении Тр и увеличении Рр образуются гидраты.

Различают: техногенные гидраты (образованные благодаря человеку, все техногенные гидраты образуются в результате эффекта Джоуля-Томпсона.) и природные гидраты (образовавшиеся в пластах).

Чем выше Р и ниже Т газа, тем больше опасность образования гидратов.

Условия образования гидратов:

-наличие водяных паров

-Т ниже Тр, но не «-»

-Р выше Рр

При наличии в составе газа СО₂ и Н₂S гидраты образуются более активно.

Меры предупреждения гидратов: нужно разрушить условия уменьшения Тр и увеличения Рр, наличия Н₂О:

1)Механическое удаление(увелич. Т);

2)Снижение Р;

3)Удаление вод. паров (применение ингибиторов, осушка).

Особенность газогидратных залежей – при соотв. термоболических условиях они накапливаются без литологических покрышек. Эти залежи могут быть покрышками для ниже лежащих продуктивных залежей.