Вопрос №36. Состав природных газов и их классификация

Природный газ добывается из нефтяных, чисто газовых и газоконденсатных месторождений. В составе газа чисто газовых месторожд. наход. 91…99% метана, остальные 1…9% гомологи метана, а также в состав чисто газовых месторожд. входят и не Ув-ые газы: это N₂ до 42%, Н₂S, меркаптаны, СО₂ и такие редкие газы как Ar, He, ксинон, криптон и т.д.

В составе газов, добываемых из газоконденсатных месторождений, содержание СН₄ колеблется от 75 до 88%, остальные гомологи метана не УВ компоненты. В составе попутных газов нефт. мест. сод-ие СН₄сост.< 35…40%, содерж. гомологов доходит до 30…60%, мн. N₂, СО₂иногда и Н₂S.

Состав газовой смеси выраж-ся в вид массовой или объемной концентрацией компонентов либо в мольных долях.

М_i- масса i-го компонента, входящего в состав газов. смеси

Вопрос №37. Молекулярный объем, масса, плотность, взкость, сжимаемость, упругость насыщенных паров УВ-ых газов

Упругость насыщенных паров УВ-газов – это то минимальное давление, при кот. газ начин. переходить в жидкое состояние Р_у [Па, МПа]

Упругость насыщенных паров увеличивается с увеличением t-ры и она тем больше, чем меньше плотность газов. С ростом молекулярного веса упругость насыщенных паров уменьшается

Плотность газа – это масса газа в единицу объема, измеряется в кг/м³, но часто пользуются относительной плотностью газа. За относительную плотность газа принимается число, показывающие во сколько раз масса рассматриваемого газа> или< массы сухого воздуха, заключ. В один и тот же объём при н.у. (0 ⁰С; 0,1 МПа.)

Чем > молекулярная масса газа, тем > его плотность.

Плотность газов измеряют специальными газовыми пикнометрами или эффузивным способом, основанным на измерении скорости истечения газов из калиброванных отверстий, при этом отмечается следующее равенство

Плотность газов зависит от t-ры и давления. С увеличением t-ры плотность газов уменьшится, с ростом Р и молекулярной массы плотность увеличивается.

Сведения о плотности газов использ. для опред-ия массы газа по объему и наоборот.

- характеризует силу внутреннего трения. Различают динамическую и кинематическую вязкость, кот. связаны м/у собой следующим отношением:

Вязкость газа зависит от t, P и природы самого газа.

Закономерности изменения в. газов от указанных параметров можно объяснить исходя из некот. положений кинетич. теории газов. Так известно, что вязкость

Согласно ф-ле (2) с повышением Р плотность газа увеличивается, но при этом уменьшается средняя длина свободного пробега молекул, а средняя их скорость не изменяется, поэтому с увеличением Р динамич. вязкость газа в начале практически остается постоянной.

При высоких давлениях это нарушается, т.к. газ по своим св-ам приближается к жидкостям. Из формулы (2) видно, что с увеличением t-ры вязкость газа должна возрастать, т.к. ср. скорость движения молекул увелич-ся, а плотность и ср.длина пробега остаются постоянными, при неизменном объеме газа. С повышением t-ры увеличивается скорость и количество движения передаваемого из слоя в слой в ед. времени и следует, что больше будет вязкость.

Однако с повышением Р эти закономерности нарушается. При высоких Р с увеличением t вязкость газов изменяется аналогично изменению вязкости ж-ти, т.е. вязкость снижается.

В сжатом газе перелет молекул в движущиеся др. относительно др. слои затруднен и передача кол-ва движения из слоя в слой происходит в основном как у ж-тей, за счет временного объединения молекул на границе слоев. При увеличении t ухудшаются усл-ия для объед-я молекул. В следствии увеличения скоростей их движ-и и поэтому вязкость сильно сжатых газов уменьшается с ростом t-ры. (см. рис.2; лин.2)

С увеличением молекулярной массы газа вязкость его возрастает.

Для определения вязкости газов используются следующие методы:

2. м-д измерения ск-ти падения шарика в исследован.газе.

3. м-ды, основан. на измерении ск-ти вращения цил-ров и затухания вращ-ых колебаний дисков

Вопрос №38. Поверхностные натяжение (σ) и его зависимость от температуры, давления, состава нефти. Методы его определения

Нефтяные и газовые пласты представл. огромное скопление капиллярных каналов и трещин с громадной удельной поверхностью. В следствии этого поверхностные натяжения в залежах играют огромную роль в процессах взаимного вытеснения нефти, воды и газа. В частности нефтеотдача пластов, фазовые прониц-ти во многом обусловлены поверхностными явлениями на границе ж--п, ж-ж, ж-г.

Слой, толщина кот. равна радиусу действия сил межмолекулярного взаимодействия наз. поверхностью, т.к.в этом слое сущ-ет молекулярное давление, то перемещения молекул из жидкости, для образования новой поверхности требует затраты определенной работы, переходящей в энергию поверхностного слоя- поверхностную энергию. Работа, отнесенная к единице площади вновь образованной поверхности наз. удельной свободной поверхностной энергией или поверхностным натяжением либо коэффициентом поверхностного натяжения.

С др. стороны поверхностное натяжение – это сила на единицу длины, необходимая для образ-я новой поверхности и в этом случае

В нефтяном пласте поверхностные явления м.б. на следующих границах раздела: нефть-вода, нефть- газ, вода-газ, нефть порода, вода-порода, газ-порода.

s-экспериментально можно определить между жидкостями и на границе жидкость-газ.

Влияние температуры, давления и состава контактирующих фаз на поверхностное натяжение.

Величина σ чистой жидкости на границе с паром в дали от ее критической точки зависит от температуры. Рост температуры вызывает уменьшение коэффициента поверхностного натяжения из-за уменьшения межмолекулярных сил.

s_t и s₀- соответственно поверхностные натяжения при t⁰C и 0⁰С, [мн/м]

g - температурный коэффициент поверхностного натяжения

С увеличением давления поверхностное натяжение жидкости на границе с газом уменьшается, так как с увеличивается давления возрастает взаимная растворимость газа в жидкости и происходит уменьшение свободной поверхностной энергии.

Для нефти эта зависимость гораздо сложнее и количественно изменение зависит от состава нефти, количества и состава растворенного в нефти газа, природы полярных компонентов нефти и газа и т.д. Чем больше растворимость газов в нефти, тем интенсивнее уменьшение s с возрастанием давления. Графически это выглядит следующим образом:

2-на границе с этан - пропановой смесью при темп-ре 20⁰

Поверхностное натяжение дегазационной малополярной нефти на границе с водой в пределах давлений, встречается в промысловой практике мало зависят от давлений (рис.2)

Объясняется относительно небольшим примерно одинаковым изменением межмолекулярных сил каждой из жидкостей с увеличением давления, так что соотношение их остается постоянным и не приводит к существенным изменениям коэффициента поверхностного натяжения. Межфазное натяжение в системе нефть-вода так же как и на границе с азотом уменьшается при росте температуры и эта зависимость носит следующий характер.

С увеличением температуры понижается поверхностное натяжение

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: