Физика пласта: Курс лекций по одноименной дисциплине, страница 15

3. Влияние упругих свойств пород на движение нефти по пласту.

4. Зависимость объемной упругости пласта от коэффициентов сжимаемости породы, пор, твердой фазы.

5. Геотермические параметры осадочной толщи.

 3  СВОЙСТВА ГАЗА, КОНДЕНСАТА, НЕФТИ И

 ПЛАСТОВЫХ ВОД

В зависимости от состава, давления и температуры природные углеводороды могут находиться в газообразном, жидком, твердом      или смешанном состоянии. Сверху нефтяного месторождения находится газовая шапка, в которой растворено некоторое количество легких углеводородов. Часть газа будет растворено и в нефти. А при определенных условиях (высоком давлении, небольшом объеме газа) газ будет полностью растворен в нефти.

Залежи углеводородов подразделяются на газовые, газоконденсатные, газонефтяные, нефтяные, газогидратные.

В газогидратных залежах газ находится в соединении с водой, образуя твердое вещество. Газогидратные залежи приурочены к районам вечной мерзлоты или глубоководным морским котловинам.

3.1 СОСТАВ НЕФТИ И ПРИРОДНЫХ ГАЗОВ

Нефть – жидкое полезное ископаемое, состоящее в основном из углеводородных соединений. Нефть по виду маслянистая жидкость от светло-желтого до черного цвета и по консистенции от водянистого до смолистого вида.

В нефти всегда присутствуют такие элементы как, углерод, водород, кислород, сера, азот с преобладанием углерода и водорода. В нефти выделено более 500 химических соединений и отдельных элементов, таких как никель, ванадий, натрий, серебро, кальций, алюминий и др. В зависимости от химического состава нефти и газа изменяются их свойства в пластах и закономерности движения.

В нефти представлены углеводороды метанового или парафинового ряда  CnH2n+2  и полиметиленовые углеводороды или нафтены  (CnH2n), а также ароматические углеводороды и другие органические соединения, в состав которых входят углерод, водород, кислород, сера, азот и другие элементы. Известны нефти с содержанием серы до 7%, асфальто-смолистых веществ до 40%, парафина до 35%. Присутствие этих элементов и веществ существенно влияет на свойства поверхности раздела, на распределение жидкостей и газов и в целом на закономерность движения нефти. В нефтяном месторождении всегда содержатся газы в растворенном состоянии (кислород до 1,5%, азот N2    до 2,2%, , сероводород Н2S, углекислота СО2, улеводородные газы и др.) и в виде газовой шапки. Газы, сопутствующие нефтям, представлены смесями предельных углеводородов: метана  СН4   (до 45%) и его гомологов (Cn Н2n+2) -  этана (до 25%), пропана (до 25%), бутана и пентана (до 15%).

Природные газы газовых и газоконденсатных месторождений состоят из углеводородов ряда метана (Cn Н2n+2), а также неуглеводородных компонентов: азота  N2 (до 40%). углекислого газа  СО(до 12%), сероводорода  Н2S (до 25%), меркаптанов, инертных газов (гелия, аргона, криптона, ксенона), ртути. Метан, этан, этилен при обычных давлениях и температурах являются газами. Пропан, пропилен, изобутан, бутан, бутилен при атмосферных условиях находятся в газообразном состоянии, а при повышенных давлениях – в жидком состоянии. Число углеродных атомов в молекуле углеводородов может быть более 18. Углеводороды, в молекуле которых атомов углерода более 5 при атмосферных условиях находятся в жидком состоянии, более 18 – в твердом состоянии.

Основным компонентом газовых месторождений является метан до 98 %, другие газы находятся в небольших количествах. В газовой смеси могут присутствовать сероводород и углекислый газ. Содержание этих газов может достигать большого объема. Так, в Астраханском газоконденсатном месторождении сероводорода более 25%, а углекислого газа более 12%. Они интенсивно влияют на рост коррозии металлов и ухудшают топливные качества газа. Кроме этого сероводород ядовит. Указанные примеси удаляют из газовой смеси перед транспортировкой нефти потребителям.

Свойства и состояние газовой смеси определяются не только составом, но давлением и температурой. При разработке месторождений и транспортировке газа эти особенности следует учитывать.