ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.12.2023
Просмотров: 267
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
В зависимости от фракционного состава различают бензиновые (легкие) и топливные (тяжелые) нефти. Нефти месторождений Западной Сибири по фракционным составам в основном относятся к бензиновой нефти.
Свойства нефти изменяются в процессе ее добычи – при движении по пласту, в скважине, системах сбора и подготовки, при контакте с другими жидкостями и газами.
Таблица 1
| Соединение | Молекул -ая. формула | Молекул-ая масса, кг /моль | Плотность, кг/м3 | Т кип, 0С |
| Метан | СН4 | 16 | | -161,5 |
| Этан | С2 Н 6 | 30 | | -88,6 |
| Пропан | С3 Н 8 | 44 | 506,68 | -42,10 |
| Бутан | С4 Н 10 | 58 | 583,22 | -0,50 |
| Изобутан | С4 Н 10 | 58 | 561,97 | -11,73 |
| Пентан | С5 Н 12 | 72 | 629,73 | 36,06 |
| Изо-пентан | С5 Н 12 | 72 | 623,44 | 27,87 |
| Нео-пентан | С5 Н 12 | 72 | 595,59 | 9,50 |
| Гексан | С6 Н 14 | 86 | 662,66 | 68,73 |
| Гептан | С7 Н 16 | 100 | 686,82 | 98,43 |
| Октан | С8Н 18 | 114 | 705,38 | 125,67 |
| Нонан | С9 Н 20 | 128 | 720,25 | 150,82 |
| Декан | С10 Н 22 | 142 | 732,72 | 174,15 |
| Эйкозан | С20 Н 22 | 382 | 790,67 | 343,78 |
| Сквуалан | С30Н 62 | 422 | 811,90 | 449,72 |
| Бензол | С6 Н 6 | 78,11 | 882,19 | 80,089 |
| Толуол | С7 Н 8 | 92,14 | 870,04 | 110,65 |
Свойства нефти: плотность, вязкость, газосодержащие (газовый фактор), давление насыщения нефти газом, сжимаемость нефти и ее усадка, поверхностное натяжение, объемный коэффициент, температура вспышки, температура кристаллизации парафина и т.д.
Количество растворенного в нефти газа характеризуется газосодержанием нефти (газовый фактор), под которым подразумевают объем газа, выделившийся из единицы объема пластовой нефти при снижении давления и температуры от пластовых до стандартных условий. Единица измерения м3/м3или м3/т.
Одна т нефти, например, Муравленковского месторождения способна растворить в пластовых условиях (пластовые давления и температура) 52,1 м3 нефтяного газа, Сугмутского – 98 м3 нефтяного газа, Суторминского до 85,8 м3 нефтяного газа, Меретояхинского -290,9 м3 нефтяного газа, а Умсейского –307,6 м3 нефтяного газа.
Важнейшим свойством нефти является давление насыщения нефти газом, при котором определенный объем газа находится в растворенном состоянии в нефти. При снижении давления ниже этого значения происходит выделение газа в свободное состояние. От этого процесса зависит продвижение нефти по пластам и подъем на поверхность по скважинам.
Давление насыщения нефтей Муравленковского месторождения составляет 64,4 - 90,8 атм., Сугмутского – 112 атм., Суторминского 64 – 81 атм., Умсейского – 258 атм., Меретояхинского – 295 атм.
Плотность нефти зависит от ее состава, количества растворенного газа, давления и температуры.
Плотность нефти - физическая величина, измеряемая отношением массы нефти к единице объема. Единица измерения - кг/м3.
Пользуются понятием относительной плотности нефти численно равной отношению плотности нефти к плотности дистиллированной воды при t = +4 оС.
Плотность нефти в пластовых условиях значительно отличается от плотности этой же нефти на поверхности за счет изменения объема.
Например: плотность нефти Муравленковского месторождения в пластовых условиях 781 кг/м3, а в поверхностных условиях - 853 кг/м3;плотность нефти Меретояхинского месторождения соответственно, 597 кг/м3 и 833 кг/м3.
Усадка нефти характеризует разницу между объемом пластовой и дегазированной нефти, отнесенную к объему нефти в пластовых условиях.
Вязкость- свойство жидкости оказывать сопротивление перемещению ее частиц при движении. Различают динамическую, кинематическую и условную вязкость нефти.
Единица измерения соответственно, Па∙с, м2/с.
Поверхностное натяжение представляет собой силы реакции, противодействующие изменению формы поверхности под давлением поверхностного слоя, возникающего вследствие отсутствия на поверхности среды взаимного уравновешения молекулярного притяжения. Данный параметр необходим для выбора применения физико-химических методов повышения нефтеотдачи.
Коэффициент сжимаемости нефти – показатель изменения единицы объема пластовой нефти при изменении давления на 0,1 Мпа. Он характеризует упругость нефти.
Теплоемкость нефтей – является особенно важной характеристикой для тех из них, которые можно транспортировать по трубопроводам только с предварительным подогревом. Повышение температуры снижает вязкость нефти и позволяет сделать ее пригодной для перекачки. Количество энергии, которое необходимо затратить для нагревания нефти, зависит от ее теплоемкости. Для большинства нефтей теплоемкость лежит в пределах 1500-2500 Дж/ (кг-К).
Температура застывания – имеет значение при осуществлении технологических операций с нефтью, например, при определении времени безопасной остановки перекачки для проведения ремонтных работ. Так как нефти являются смесью различных углеводородов, то у них переход из жидкого состояния в твердое происходит постепенно в некотором интервале температур. Чем ближе фактическая температура нефти к ее температуре застывания, тем больше энергозатрат требуется на ее перемещение. На температуру застывания сильное влияние оказывают содержащиеся в нефти парафины, асфальтосмолистых веществ, а также предварительная термообработка. В соответствии с ГОСТ 20287-74 температурой застывания считается температура, при которой охлаждаемая в пробирке нефть не изменяет уровня при наклоне пробирки на 45
0 в течение 1 мин.
Нефтяные газы и их свойства.
Природные углеводородные газы находятся в недрах земли или в виде самостоятельных залежей, образуя чисто газовые месторождения, либо в растворенном виде содержится в нефтяных залежах. Такие газы называются нефтяными или попутными, так как их добывают попутно с нефтью.
Природные нефтяные газы – смеси предельных углеводородов, главной составляющей которой является метан. В виде примесей в природном газе присутствуют азот, углекислый газ, сероводород, меркаптаны, гелий, аргон и пары ртути.
Физические свойства природного газа зависят от его состава, но в целом они близки к свойствам метана, как основного компонента смеси.
Попутные газы месторождений Муравленковского региона содержат от 59,7 % до 84 % метана.
Молекулярная масса газа: 16-20 кг/кмоль.
Плотность газа: 0,73 – 1 т/м3.
При расчетах пользуются относительной плотностью - плотность газа, взятая по отношению к плотности воздуха.Относительная плотность нефтяных газов колеблется от 0.554 для метана до 2.49 для пентана и выше. Чем больше в нефтяном газе легких углеводородов - метана СН4 и этана С2Н6 (относительная плотность - 1.038), тем легче этот газ. При нормальных условиях метан и этан находятся в газообразном состоянии. Следующими за ними по относительной плотности являются пропан С3Н8(1.522) и бутан С4Н10 (2.006), которые также относятся к газам, но легко переходят в жидкость даже при небольших давлениях.
Относительная плотность попутных газов Муравленковского региона варьируется от 0,763 до 1,029.
Растворимость углеводородных газов в жидкости при неизменной температуре определяют по формуле:
S = a Р b ,
где S – объем газа, растворенного в единице объема жидкости, приведенной к стандартным условиям; Р – давление газа над жидкостью, a ‑ коэффициент растворимости газа в жидкости, характеризующий объем газа (приведенный к стандартным условиям), растворенный в единице объема жидкости при увеличении давления на 1 МПа; b- показатель, характеризующий степень отклонения растворимости реального газа от идеального. Значение a и b зависят от состава газа и жидкости.
Вязкость нефтяного газа при давлении 0,1 МПа и температуре 00С обычно не превышает 0,01 МПа·с. С повышением давления и температуры она незначительно увеличивается. Однако при давлениях выше 3 МПа увеличение температуры вызывает понижение вязкости газа, причем газы, содержащие более тяжелые углеводороды, как правило, имеют большую вязкость.
Теплоемкость газа. Теплоемкостью называется количество тепла, необходимое для нагревания единицы веса или объема этого вещества на 10С. Весовая теплоемкость газа измеряется в кДж/кг∙град, а объемная в кДж/м3∙град.
Теплота сгорания газа. Теплота сгорания какого-либо вещества определяется количеством тепла, выделяющимся при сжигании единицы веса или единицы объема данного вещества. Теплота сгорания газов выражается в кДж/кг и кДж/м3 и является основным показателем, характеризующим газ или топливо. Если при постоянной температуре повышать давление какого-либо газа, то после достижения определенного значения давления этот газ сконденсируется, т.е. перейдет в жидкость. Для каждого газа существует определенная предельная температура, выше которой ни при каком давлении газ нельзя перевести в жидкое состояние.
Наибольшая температура, при которой газ не переходит в жидкое состояние, как бы велико ни было давление, называется критической температурой.
Природный газ - смесь газов. Компонентами природного газа являются углеводороды парафинового ряда: метан, этан, пропан, изобутан, а также неуглеводородные газы: сероводород, углекислый газ, азот. При эксплуатации газовых и газоконденсатных месторождений в скважинах, газосборных сетях, магистральном газопроводе при определенных термодинамических условиях образуется кристаллогидраты. По внешнему виду они похожи на сажеобразную массу или лед. Гидраты образуются при наличии капельной влаги и определенных давлениях и температурах. В зависимости от преобладания в нефтяных газах легких (метан, этан) или тяжелых (пропан и выше) углеводородов газы разделяются на:
Сухие - природный газ, который не содержит тяжелых углеводородов или содержит их в незначительных количествах.
Жирные - газ, содержащий тяжелые углеводороды в таких количествах, когда из него целесообразно получать сжиженные газы или газовые бензины.
На практике принято считать жирным газом такой, в 1