Газосодержание нефтей и давление насыщения нефти газом

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2

От количества растворенного в нефти газа зависят многие ее свойства: плотность, вязкость и др. Свойства нефти в пластовых условиях будут существенно изменяться за счет растворения в ней нефтяного газа, количество которого зависит от пластовых температур (Т_пл), давлений (Р_пл) и от давления насыщения газонефтяных залежей.

Газосодержание (газонасыщенность)пластовой нефти G - это объем газа растворенного в 1м³ объема пластовой нефти. Газосодержание пластовых нефтей может достигать 300-500 м³/м³ и более, обычное его значение для большинства нефтей 30-100 м³/м³. Вместе с тем известно большое число нефтей с газосодержанием не выше 8-10 м3/м3.

Давление, при котором весь газ растворяется в жидкости (т.е. переходит в жидкое состояние), называется давлением насыщениянефти газом.

Если пластовое давление меньше давления насыщения, то часть газа находится в свободном состоянии, залежь имеет "газовую" шапку. Если пластовое давление больше давления насыщения, то говорят, что нефть "недонасыщена" газом и весь газ растворён в нефти. Давление насыщения может соответствовать пластовому давлению, при этом нефть будет полностью насыщена газом.

Давлением насыщенияпластовой нефти называют максимальноедавление, при котором газ начинает выделяться из нефти при изотермическом ее расширении в условиях термодинамического равновесия. Давление насыщения зависит от соотношения объёмов нефти и растворенного газа, их состава и пластовой температуры. С увеличением молекулярной массы нефти (плотности) этот параметр увеличивается, при всех прочих равных условиях. С увеличением в составе газа количества компонентов, относительно плохо растворимых в нефти, давление насыщения увеличивается. Особенно высоким давлением насыщения характеризуются нефти, в которых растворено значительное количество азота.

В пластовых условиях давление насыщения может соответствовать пластовому давлению (нефть полностью насыщена газом) или быть меньше его (нефть недонасыщена газом). Большинство месторождений Томской области и в целом Западной Сибири являются недонасыщенными залежами.

Пробы нефти, отобранные на одной и той же залежи, показывают часто разное давление насыщения. Это объясняется изменением свойств и состава нефти и газа в пределах залежи.

Объемный коэффициент.

С количеством растворённого газа в нефти также связан объёмный коэффициент(b), характеризующий соотношение объёмов нефти в пластовых условиях и после отделения газа на поверхности при дегазации[4]. Увеличение пластового давления до давления насыщения приводит к увеличению количества растворенного в нефти газа и как следствие к увеличению величины объёмного коэффициента. Объёмный коэффициент определяется по глубинным пробам.

Для большинства месторождений величина b изменяется в диапазоне 1,07-1,3. Для месторождений Западной Сибири величина b колеблется от 1,1 до 1,2.

Содержание воды.

Нефть добывается из скважин не в чистом виде, а виде смеси с пластовой водой и попутным газом. Содержание воды сильно влияет как на работу скважины, так и на промысловое оборудование. По количеству поступающей из скважины воды (%воды) и её составу можно судить о процессах, происходящих в скважине. Чем выше содержание пластовой воды в нефти и минерализация этой воды (содержание солей) тем в более сложных условиях приходится эксплуатировать скважинное оборудование. Контроль над содержанием пластовой воды в нефти и её составом осуществляется по результатам анализа проб нефти (устьевой или глубинной пробы).

Содержание механических примесей.

Присутствие механических примесей объясняется условиями залегания нефти и способами ее добычи. Механические примеси нефти состоят из взвешенных в ней частиц твердых пород. При эксплуатации скважины механические частицы, содержащиеся в нефти и выносимый из пласта песок, способствуют износу подземного и наземного оборудования скважин, а также отлагаются на забое, образуя пробки.

Содержание серы.

Сера и ее соединения являются постоянными составляющими частями сырой нефти. По химической природе это соединения сульфидов, гомологов тиофана и тиофена. Кроме указанных соединений, в нефти встречаются сероводород, меркаптаны и дисульфиды.

Меркаптаны или тиоспирты — легколетучие жидкости с чрезвычайно отвратительным запахом; сульфиды или тиоэфиры — нейтральные вещества, которые не растворяются в воде, но растворяются в нефтепродуктах; дисульфиды или полисульфиды — тяжелые жидкости с неприятным запахом, легко растворяющиеся в нефтепродуктах и очень мало — в воде; тиофен — жидкость, не растворяющаяся в воде.

Соединения серы в нефти, как правило, являются вредной примесью. Они токсичны, имеют неприятный запах, способствуют отложению смол, в соединениях с водой вызывают интенсивную коррозию металла. Особенно в этом отношении опасны сероводород и меркаптаны. Они обладают высокой коррозийной способностью, разрушают цветные металлы и железо.

Наличие парафина.

При добыче парафинсодержащей нефти, на стенках труб, а также на деталях оборудования часто откладывается парафин. Это объясняется тем, что температура стенок труб может быть ниже, чем у перекачиваемой жидкости, а также тем, что частицы парафина, выделившиеся из нефти, вследствие высокой концентрации или колебания температуры на различных участках трубопровода, прилипают к его стенкам. Это приводит к уменьшению эффективного сечения труб и оборудования, что в свою очередь требует повышения давления для поддержания необходимого расхода (объема протекающей жидкости) и может привести к снижению производительности всей системы.

Нефть относится к горючим жидкостям. Выделяющиеся из нее пары и газы обладают удушающими и наркотическими свойствами. По степени воздействия на организм нефть относится к III классу опасности по ГОСТ 12.1.005-88. Первые признаки отравления человека: возбуждение, оглушение, сужение зрачков, замедление пульма до 40-50 ударов в минуту, рвота, слюнотечение, позже – сон в течение нескольких часов, на другой день – замедление пульса, легкое повышение температуры. Возможны пневмония и потеря памяти после тяжелых отравлений.

Нефтяной попутный газ относится к воспламеняющимся газам. Является сильным наркотиком. По степени воздействия на организм относится к IV классу опасности. Первые признаки отравления человека: учащение пульса, увеличение объема дыхания, ослабление внимания и координации. При более сильном отравлении – рвота, головная боль, слабость, бледность, глухие тоны сердца, низкое кровяное давление, ослабление брюшных рефлексов, потеря сознания. Вдыхание газа может вызвать меланодермию – покраснение, зуд, позднее сетчатую или пятнистую пигментацию кожи.

При предполагаемом возможном аварийном разливе нефти в результате загрязнения природной среды углеводородами и другими разнообразными токсинами возможна деградация сформировавшихся природных биогеоценозов.

Нефть, попадая в почву, вызывает значительные, порой необратимые изменения ее свойств, которые влекут за собой ухудшение состояния растительности и биопродуктивности земель. В результате нарушения почвенного покрова и растительности усиливаются нежелательные природные процессы - эрозия почв, её деградация.

Аварийные разливы нефти также оказывают вредное воздействие на биологическую активность почвы: снижаются показатели структурности, уменьшается содержание гумуса, численность и качественный состав основных групп микроорганизмов почвы, некоторые виды которых, способствовавшие гумусообразованию, угнетаются и исчезают.

Загрязнение нефтью отличается от многих других антропогенных воздействий тем, что оно дает не постепенную, а, как правило, «залповую» нагрузку на среду, вызывая быструю ответную реакцию.

Физико-химические свойства нефти:

Наименование свойств	Нефть
Плотность, г/см³	0,848
Вязкость кинематическая, сст	6,34
Содержание парафина, %	1,7
Содержание серы, %	0,4
Содержание воды, %	До 90
Температура самовоспламе-нения, гр.С	300-400
Газовый фактор, м³/тн	До 250
ПДК, мг/м³	300

[1] Все горючие полезные ископаемые подразделяются на два больших ряда: угольный и нефтяной. Нефть и газ — подвижные вещества, тогда как угли образуют твердые тела (угольные пласты).

[2] Флюоресцировать [лат.;] — физ. светиться, испускать лучи после того, как тело подверглось воздействию света; флюоресценция происходит в течение очень короткого времени после освещения (порядка 10~8 с).

[3] Фракциями называются соединения, испаряющиеся в заданном промежутке температуры.

[4] Объём нефти после дегазации меньше объёма пластовой нефти, поэтому объёмный коэффициент больше 1.

Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 3188; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 12

Мы поможем в написании ваших работ!