главнаяреклама на сайтезаработоксотрудничество Библиотека Revolution
 
 
Сколько стоит заказать работу?   Искать с помощью Google и Яндекса
 



Основные свойства природных газов

Основные свойства компонентов природных газов в стандартных условиях. Газы газогидратных залежей. Газовые смеси и их характеристики. Критические значения давления и температуры. Плотность газа. Коэффициент сверхсжимаемости. Состояние идеальных газов.

Рубрика: Геология, гидрология и геодезия
Вид: контрольная работа
Язык: русский
Дата добавления: 04.01.2009
Размер файла: 843,1 K

Полная информация о работе Полная информация о работе
Скачать работу можно здесь Скачать работу можно здесь

рекомендуем


Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже.

Название работы:
E-mail (не обязательно):
Ваше имя или ник:
Файл:


Cтуденты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны

Подобные работы


1. Геология нефти и газа
Понятие природного газа и его состав. Построение всех видов залежей нефти и газа в ловушках различных типов. Физические свойства природных газов. Сущность ретроградной конденсации. Технологические преимущества природного газа как промышленного топлива.
контрольная работа [2,0 M], добавлена 05.06.2013

2. Особенности борьбы с гидратами природных газов при разработке месторождений
Геологическое описание месторождения: географическое положение, тектоника и характеристика ловушки. Краткий анализ разработки газовой залежи. Общие сведения о гидратах, условия их образования. Предупреждение образования гидратов природных газов.
курсовая работа [30,6 K], добавлена 03.07.2011

3. Физика пласта
Пористость пород коллекторов. Проницаемость неоднородного пласта. Дебит фильтрующейся жидкости для различных видов пористости. Состояние нефтяных газов в пластовых условиях. Растворимость углеводородных газов. Фазовое состояние углеводородных систем.
учебное пособие [4,3 M], добавлена 20.05.2011

4. Оценка запасов ресурсов нефти и газа
Основные и попутные полезные ископаемые и компоненты. Понятие запасов и ресурсов нефти, горючих газов и конденсатов. Их категории, группы и назначение. Методы подсчёта залежей, оценка прогнозных ресурсов. Подготовленность разведанных месторождений.
шпаргалка [3,2 M], добавлена 13.08.2013

5. Применение химических реагентов для предупреждения и борьбы с гидратами при добыче газа
Геологическая характеристика сеноманской залежи Ямбургского месторождения: тектоника, литолого-стратиграфические показатели разреза. Особенности исходного сырья и изготовляемой продукции. Предупреждение образования гидратов природных газов, борьба с ними.
курсовая работа [2,4 M], добавлена 26.06.2011

6. Подготовка нефти и газа к транспортировке
Способы разрушения нефтяных эмульсий. Обезвоживание и обессоливание нефти. Электрические методы разрушения водонефтяных эмульсий. Способы очистки нефти от механических и агрессивных примесей. Гидраты природных газов. Стабилизация, дегазация нефти.
реферат [986,1 K], добавлена 12.12.2011

7. Анализ проведения и уменьшения продолжительности операций гидравлического разрыва пласта на Ем-Еговской площади Красноленинского месторождения
История освоения месторождения. Геологическое строение, характеристика продуктивных пластов, свойства пластовых жидкостей и газов. Запасы нефти по Ем-Еговской площади. Принципы разработки нефтяных залежей. Мероприятия по борьбе с парафиноотложением.
курсовая работа [2,6 M], добавлена 10.04.2013

8. Технология добычи нефти
Физико-химические свойства пластовых жидкостей и газов. Состояние борьбы с потерями на объектах нефтяной отрасли и оценка их величины. Источники потерь углеводородов и предложения по их уменьшению. Мероприятия по охране окружающей среды и труда.
курсовая работа [333,5 K], добавлена 28.11.2010

9. Проветривание подземной горной выработки
Проветривание тупиковых выработок. Необходимое количество свежего воздуха, подаваемого на забой и необходимого для разжижения и выноса вредных газов. Расход воздуха у забоя всасывающим вентилятором при отсутствии перемычки на границе зоны отброса газов.
курсовая работа [80,4 K], добавлена 14.12.2010

10. Минералы
Происхождение, химические свойства минералов. Особенности формирования эвапоритовых залежей. Плотность, спайность, излом минералов. Пылеватые и глинистые сцементированные и сильноуплотненные породы. Физико-механические свойства алевролитов и аргиллитов.
реферат [25,4 K], добавлена 13.12.2012


Другие документы, подобные Основные свойства природных газов


4

Задание №1.

Основные свойства природных газов. Уравнение состояния реальных газов.

Природные углеводородные газы представляют собой смесь предельных УВ вида СnН2n+2. Основным компонентом является метан СН4, содержание которого в природных газах достигает 98%. Наряду с метаном в состав природных газов входят более тяжелые УВ, а также неуглеводородные компоненты: азот N, углекислый газ СО2, сероводород H2S, гелий Не, аргон Аг.

Природные газы подразделяют на следующие группы.

1. Газ, добываемый из чисто газовых месторождений и представляющий собой сухой газ, свободный от тяжелых УВ.

2. Газы, добываемые вместе с нефтью (растворенные или попутные газы). Это физические смеси сухого газа, пропан-бутановой фракции (жирного газа) и газового бензина.

3. Газы, добываемые из газоконденсатных месторождений,-- смесь сухого газа и жидкого углеводородного конденсата. Углеводородный конденсат состоит из большого числа тяжелых УВ (С5 + высш., С6 + высш. и т.д.), из которых можно выделить бензиновые, лигроиновые, керосиновые, а иногда и более тяжелые масляные фракции.

4. Газы газогидратных залежей.

Компонентный состав и свойства отдельных компонентов природного газа приведены в таблице 1.

Таблица 1. Основные свойства компонентов природных газов в стандартных условиях.

Свойства

Обозна чение

СН1

С2Н6

С3Н8

i-С4Н10

n-С4Н10

Молекулярная

масса

Объём 1 кг газа,

м

Плотность по

воздуху

Масса 1 м3 газа,

кг

Критическое

давление, МПа

Критическая

температура, К

М

22,4

М

М

28,97

М

22,4

ркр

Ткр

16,04

1,40

0,554

0,714

4,58

191

30,07

0,74

1,038

1,35

4,86

305

44,10

0,508

1,522

1,97

4,34

370

58,12

0,385

2,006

2,85

3,82

407

58,12

0,385

2,006

2,85

3,57

425

Во многих случаях состав природных углеводородных газов определяется не полностью, а лишь до бутана (С4Н10) или гексана (С6Н14) включительно, а все остальные компоненты объединяются в остаток (или псевдокомпонент) С5 + высш., С7 + высш.

Газ, в составе которого тяжелые УВ (С3, С4) составляют не более 75 г/м3, называют сухим. При содержании тяжелых УВ более 150 г/м3 газ называют жирным.

Газовые смеси характеризуются массовыми или молярными концентрациями компонентов. Для характеристики газовой смеси необходимо знать ее среднюю молекулярную массу, среднюю плотность в килограммах на кубический метр или относительную плотность по воздуху.

Молекулярная масса М природного газа:

,

где М - молекулярная масса i-го компонента; xi - объемное содержание i-го компонента, доли ед.

Для реальных газов обычно М=16 - 20.

Плотность газа сг рассчитывается по формуле:

,

где Vм - объем 1 моля газа при стандартных условиях.

Обычно сг находится в пределах 0,73 - 1,0 кг/м3.

Плотность газа в значительной степени зависит от давления и температуры, и поэтому для практического применения этот показатель неудобен. Чаще пользуются относительной плотностью газа по воздуху сг.в., равной отношению плотности газа сг к плотности воздуха св, взятой при тех же давлении и температуре:

сг.в. = сг / св,

Если сг и св определяются при стандартных условиях, то св = 1,293 кг/м3 и сг.в. = сг / 1,293.

Плотность нефтяных газов колеблется от 0,554 (для метана) до 2,006 (для бутана) и выше.

Вязкость газа характеризует силы взаимодействия между молекулами газа, которые преодолеваются при его движении. Она увеличивается при повышении температуры, давления и содержания углеводородных компонентов. Однако при давлениях выше 3МПа увеличение температуры вызывает понижение вязкости газа.

Вязкость нефтяного газа незначительна и при 0оС составляет 0,000131 пз; вязкость воздуха при 0оС равна 0,000172 пз.

Уравнения состояния газов используются для определения многих физических свойств природных газов. Уравнением состояния называется аналитическая зависимость между параметрами газа, описывающая поведение газа. Такими параметрами являются давление, объем и температура.

Состояние идеальных газов в условиях высоких давления и температуры определяется уравнением Клапейрона -- Менделеева:

,

где р -- давление; Vи -- объем идеального газа, N-- число киломолей газа; R-- универсальная газовая постоянная; Т -- температура.

Идеальным называется газ, силами взаимодействия между молекулами которого пренебрегают. Реальные углеводородные газы не подчиняются законам идеальных газов. Поэтому уравнение Клапейрона--Менделеева для реальных газов записывается в виде:

pV = ZNRT,

где Z -- коэффициент сверхсжимаемости реальных газов, зависящий от давления, температуры и состава газа и характеризующий степень отклонения реального газа от закона для идеальных газов.

Коэффициент сверхсжимаемости Z реальных газов -- это отношение объемов равного числа молей реального V и идеального Vи газов при одинаковых термобарических условиях (т. е. при одинаковых давлении и температуре):

Z=V/Vи

Значения коэффициентов сверхсжимаемости наиболее надежно могут быть определены на основе лабораторных исследований пластовых проб газов. При отсутствии таких исследований (как это чаще всего бывает на практике) прибегают к расчетному методу оценки Z по графику Г. Брауна (рис.1). Для пользования графиком необходимо знать так называемые приведенные псевдокритическое давление и псевдокритическую температуру. Критической называется такая температура, выше которой газ не может быть превращен в жидкость ни при каком давлении. Критическим давлением называется давление, соответствующее критической точке пере-хода газа в жидкое состояние.

С приближением значений давления и температуры к критическим свойства газовой и жидкой фаз становятся одинаковыми, поверхность раздела между ними исчезает и плотности их уравниваются.

С появлением в системе двух и более компонентов в закономерностях фазовых изменений возникают особенности, отличающие их поведение от поведения однокомпонентного газа. Не останавливаясь на подробностях, следует отметить, что критическая температура смеси находится между критическими температурами компонентов, а критическое давление смеси всегда выше, чем критическое давление любого компонента.

Для определения коэффициента сверхсжимаемости Z реальных газов, представляющих собой многокомпонентную смесь, находят средние из значений критических давлений и температур каждого компонента. Эти средние называются псевдокритическим давлением pп.кр. и псевдокритической температурой Тп.кр. Они определяются из соотношений:

; ;

где ркр. и Ткр. - критические давления и температура i-го компонента; xi - доля i-го компонента в объеме смеси (в долях единицы).

Приведенные псевдокритические давление и температура, необходимые для пользования графиком Брауна, представляют собой псевдокритические значения, приведенные к конкретным давлению и температуре (к пластовым, стандартным или каким-либо другим условиям):

Рпр. = р/рп.кр.; Тпр. = Т/Тп.кр.;

где р и Т - конкретные давления и температура, для которых определяется Z.

Коэффициент сверхсжимаемости Z обязательно используется при подсчете запасов газа для правильного определения изменения объема газа при переходе от пластовых условий к поверхностным, при прогнозировании изменения давления в газовой залежи и при решении других задач.

Рис. 1. Графики зависимости коэффициента сверхсжимаемости Z углеводородного газа от приведенных псевдокритических давления рпр. и температуры Тпр. (по Г.Брауну).

Задание №2.

Задача:

Определить плотность и относительную плотность данной смеси по воздуху.

Дано: состав газа

название

формула

Объемное содержание

Хi ,%

Молекулярная масса

Mi , кг

метан

СН4

80

16,04

этан

С2Н6

7

30,07

пропан

С3Н8

3

44,1

изобутан

С4Н10

3

58,12

Н-бутан

С4Н10

1,5

58,12

изопентан

С5Н12

1

72,15

Н-пентан

С5Н12

0,4

72,15

гексан

С6Н14

2

86,18

азот

N2

2,1

28,01

Решение.

Плотность газовой смеси ссм - масса m единицы объема V или отношение молекулярной массы М к объему моля Vм

ссм = m / V = М / Vм =М / 22,4 кг/м3

Молекулярная масса М - отношение массы молекулы вещества к 1/12 массы атома изотопа углерода 12С.

Молекулярная масса природного газа (газовой смеси)

, где

Мi - молекулярная масса i-того компонента смеси;

хi - объемное содержание i- того компонента.

Относительная плотность природного газа сотн (по воздуху) - отношение плотности смеси ссм к плотности воздуха св , взятых при одинаковых температуре и давлении (при стандартных условиях: t = 0 °С, Р = 0,1013 МПа):

При стандартных условиях св = 1,293 кг/м3

Найдем общую молекулярную массу газовой смеси:

=22,197кг

Ответ: ссм = 0,991 кг/м3 ; сотн = 0,766 кг/м3 .

Задание №3.

Задача:

Определить коэффициент сверхсжимаемости для газа.

Дано: состав газа

Состав газа

формула

Объемное содержание хi , %

Критическая температура , К

Критическое давление , МПа

Рср

МПа

Тср

°С

Метан

СН4

62

191

4,58

8

35

Этан

С2Н6

15

305

4,86

Пропан

С3Н8

10

370

4,34

Азот

N2

10

124,9

3,46

углекислота

CO2

3

304,1

7,50

Решение.

Коэффициент сверхсжимаемости реальных газов - это отношение объемов равного числа молей реального и идеального газов при одинаковых термобарических условиях:

Наиболее достоверные значения коэффициентов сверхсжимаемости получаются на основе лабораторных исследований пластовых проб газов. В случае отсутствия этих исследований прибегают к расчетному методу оценки по графику Г. Брауна. Для использования графика необходимо знать приведенное псевдокритическое давление Рпр и приведенную псевдокритическую температуру Тпр данного газа.

При известном компонентном составе рассчитывают псевдокритические (средние критические) давление и температуру:

Затем находят приведенные псевдокритические давление и температуру при данных давлении Р и температуре Т.

По кривым Р.Брауна (рис. 1) находим коэффициент сжимаемости Z , который составляет ? 0,78.

Ответ: Z ? 0,78.

Литература.

1. Гиматудинов Ш.К. Физика нефтяного и газового пласта. Изд. «Недра». М. 1971г.

2. Гиматудинов Ш.К., Ширковский А.И. Физика нефтяного и газового пласта. Изд. «Недра». М. 1982г.

3. Котяхов Ф.И. Физика нефтяного и газового коллектора. Изд. «Недра». М. 1997г.

4. Мирзаджанзаде А.Х., Аметов И.М., Ковалев А.Г. Физика нефтяного и газового пласта. Изд. «Недра». М. 1982г.

... читать дальше >>>

Поcмотреть текст работы Поcмотреть полный текст
Скачать работу можно здесь Скачать работу "Основные свойства природных газов" можно здесь
Сколько стоит?

Рекомендуем!

база знанийглобальная сеть рефератов