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 СnН2n+2, где n 1; нафтеновых – СnН2n, где n5 и ароматических – СnН2n-6, где n6 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 ~ 22,410-3 и 24,0410-3 м3/моль соответственно.
Если состав газовой смеси задан в мольных (объемных) долях, то в массовые доли он пересчитывается по формуле:
(2.1)
где xi – объемная (мольная) доля i-го компонента; Мi – 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 gi – массовая доля i-го компонента.
Определение физических свойств газа