Реферат: Попутный и природный нефтяные газы

Газы нефтяные попутные – это природные газы, сопровождающие нефть и выделяющиеся при еедобыче. Характерной особенностью состава газов нефтяных попутных являетсяналичие в них, кроме метана, также этана, пропана, бутанов и паров болеетяжелых углеводородов. Во многих газах нефтяных попутных присутствуютсероводород и негорючие компоненты: азот, углекислый газ, а также редкие газы –He, Ar. Последние содержатся вколичествах, редко представляющих прмышленный интерес.

Нефть и газскапливаются в таких участках земной коры (“ловушках”), где физические игеологические условия благоприятствуют длительному сохранению. В нефтянойзалежи газ, сопровождающий нефть, может находиться  в растворенном виде(тяжелые углеводороды) или располагаться над нефтью, образуя газовую “шапку”.Состав свободных газов, находящихся непосредственно над нефтью илимигрировавших в выше расположенные коллекторы, может сильно отличаться отсостава газов, растворенных в нефти. Состав газов нефтяных попутных,выделяющихся из нефти в процессе ее добычи, значительно отличается от составасвободных газов, добываемых из газоносных пластов того же месторождения.Влиянием растворимости тяжелых углеводородов могут быть объяснены частонаблюдаемые расхождения в составе образцов газов, получаемых из одной и той женефтяной скважины. Состав газов сильно зависит от условий отбора пробы, отдавления, под которым находится газ в скважине, соотношения в пробе свободногогаза из залежи и газа, выделившегося из нефти при ее подъеме в скважине. Всвязи с этим содержание и состав тяжелых углеводородов в газах, отобранных наодной и той же площади, показывают значительные колебания. Это относится и ктаким хорошо растворимым газам, как H S  и C O .

При вскрытии пласта скважиной вначаленачинает фонтанировать газ газовой шапки, а затем, по мере падения давления,начинает выделяться газ, растворенный в нефти. В некоторых случиях, когда газполностью растворен в нефти, он добывается вместе с нефтью. Количество газа вкубических метрах, приходящееся на 1 m добываемой нефти, называют газовымфактором, который для различных месторождений  неодинаков и зависит от природыместорождения, режима его эксплуатации и может изменяться  от 1-2 м донескольких тысяч м на 1 m добываемойнефти. Состав газов нефтяных попутных зависит от природы нефти, в который онизаключены, а также от принятой схемы отделения газа от нефти при выходе их изскважины. Состав попутных газов некоторых нефтегазовых месторождений Россипоказан в таблице.

Месторождение Метан Этан Пропан Бутаны

   Высшие

 Углеводороды

  Другие газы:

  N  , CO, H S

Туймазинское… 41,9 20,0 17,3 7,9 3,3 9,6 Ромашкинское... 37,0 20,0 18,5 8,2 4,7 11,6 Бугурусланское… 72,5 9,8 7,5 8,3 - 1,9 Грозненское… 30,8 7,5 21,5 20,4 19,8 - Сураханское… 89,7 0,16 0,13 0,28 1,26 8,4

Большая часть газов нефтяных попутных относится к«жирным» газам, содержащим, кроме метана, тяжелые углеводороды (пропан, бутан ит.д.) в количестве 50 г/м  и выше. Газы, состоящие преимущественно из метана исодержащие до 50 г/м тяжелых углеводородов, называют «сухими», или«тощими». Это, в основном, газы чисто газовых месторождений, содержание метанав них может составлять 90-98 %. При переработке жирные газы прежде всегоподвергаются удалению бензина, в результате чего из них выделяютсяуглеводороды, входящие в состав бензина. Полученный при данном процессе бензинназывается газовым. После отбензинивания газы нефтяные попутные состоят преимущественноиз метана, а также небольших количеств этана, пропана и бутана.

Газы нефтяные попутные используют в качестве топлива ихимического сырья. Энергетическое использование связано с высокой теплотворнойспособностью газов нефтяных попутных, которая колеблется от 9300 до 14000 ккал/муглеводородной части газа. При электрокрекинге из метана образуется  ацетилен,при конверсии метана перегретым  водяным паром или CO присутствиикатализаторов – смесь CO  и H, применяющаяся во многих органических синтезах. Этан и пропан могут служитьисточником получения этилена, бутилена, ацетальдегида, другихкислородсодержащих соединений. Бутан может быть использован для получениядивинила, бутиловых спиртов, метилэтилкетона и других соединений.

Газы природные – это газы, содержащиеся в недрах Земли, а также газыземной атмосферы. Газы природные частично растворены в подземных и наземныхводах и нефтях, сорбированы углями и некоторыми глинистыми породами. Газыприродные выделяются из недр земли при вулканической деятельности потектоническим трещинам, связанным с газоносными пластами, выносятсяминеральными источниками. Газы природные можно подразделить на газыбиохимические, вулканические, метаморфические, воздушного и химическогопроисхождения, на газы радиоактивных и термоядерных процессов.

Биохимические газы – продуктыжизнедеятельности бактерий, образуются при превращениях органических веществ,восстановлении сульфатов или других минеральных солей. В результате такихпроцессов могут образоваться CH, C H, H, H S, CO, N .

Вулканические газы выделяются из недр земли приизвержениях, растворены в расплавленной магме, а также образуются  при действиипаров воды при высоких температурах на вещества магмы и контактных с магмойпород.

Метаморфические  газы образуются в процессепревращения ископаемых углей и других горных пород под действием теплоты идавления, содержат CH, CO, H, различные  углеводороды,  H S, CO и другие.

Газы воздушные, находящиеся в недрах земли,состоят из N  и инертных газов, свободныйкислород в них отсутствует. Газы химического происхождения образуются прихимическом взаимодействии между газообразными веществами, водными р-рами игорными породами как при нормальных условиях, так и при повышенных температурахи давлениях, существующих на разных глубинах земной коры. При этом могутобразоваться H, CO, CO, H S,N, а также CH  и другие углеводороды. Врезультате радиоактивных процессов и термоядерных реакций образуется гелий,аргон, ксенон и другие газы.

К газам природным относятся также горючие газы,скопляющиеся в породах-коллекторах в виде самостоятельных газовых залежей илиже сопутствующие нефтяным, а также горючие газы, заключенные в угольныхпластах. Происхождение природных горючих газов обусловлено биохимическимразложением органического вещества и дальнейшим метаморфизмом последнего подвоздействием геохимических факторов. Кроме того, горючие газы образуются привзаимодействии паров воды с карбидами металлов, а также CO и H. Основным газом самостоятельныхгазовых залежей и угольных пластов является метан. В газах, сопутствующихнефти, кроме метана, содержатся значительные количества его гомологов. Втаблице дан примерный состав газовых залежей разных месторождений.

Месторождение CH C H C H C H N +CO Елшанское 93,2 0,7 0,6 0,6 3,9 Бугурусланское 76,8 4,4 1,7 0,8 12,3 Абрамовское 98,32 0,0 0,0 0,0 1,68 Дашавское 97,8 0,5 0,2 0,1 1,4 Ставропольское 98,0 0,4 0,15 0,03 1,42 Шебелинское 92,5 2,78 0,65 0,56 3,51

В некоторых случаях  горючие газы содержатповышенное количество гелия.

Газы природные  горючие и газы попутныедобываются как ценное полезное ископаемое. Газы угольных пластов извлекаютсяпри разработке угольных месторождений с целью предотвратить их выделение вгорные выработки. В некоторых

Странах (Бельгии, Германии, Китае и др.)угольный газ используется как топливо. В относительно небольших количествахгазы природные содержатся в пористых или трещиноватых породах, вмещающих рудныеи нерудные полезные ископаемые, и мешают добыче последних, выделяясь врудничную атмосферу.