На головну

НЕФТЯНОЙ ГАЗИ

  1. Пластовий нафтовий газ, його склад.
  2. Стан зв'язаної води в нафтової поклади.

Головною складовою частиною природного газу є метан (табл. 3.1).

Таблиця 3.1

Склад природного газу

 компоненти  Формула  Зміст,%
 метан  CH4  88-95
 Етан C2H6  3-8
 пропан C3H8  0,7-2,0
 Бутан C4H10  0,2-0,7
 пентан C5H12  0,03-0,5
 Диоксид вуглецю  CO2  0,6-2,0
 азот N2  0,3-3,0
 гелій  He  0,01-0,5

Метан широко поширений в природі. Він завжди входить до складу пластової нафти. Багато метану розчинено в пластових водах на глибині 1,5-5 км. Газоподібний метан утворює поклади в пористих і тріщинуватих осадових породах. У невеликих концентраціях він присутній в водах річок, озер і океанів, в грунтовому повітрі і навіть в атмосфері. Основна ж маса метану розсіяна в осадових і вивержених породах.

Широке поширення метану в природі дозволяє припустити, що він утворився різними шляхами. Відомо кілька процесів, що призводять до утворення метану: біохімічний, термокаталітичний, радіаційно-хімічний, механохімічний, метаморфічний, космогенного.

біохімічний процесутворення метану відбувається в мулі, грунті, осадових гірських породах і гідросфері. Відомо більше десятка бактерій, в результаті життєдіяльності яких з органічних сполук (білків, клітковини, жирних кислот) утворюється метан. Навіть нафту на великих глибинах під дією бактерій, що містяться в пластовій воді, руйнується до метану, азоту та вуглекислого газу.

термокаталітичний процесутворення метану полягає в перетворенні в газ органічної речовини осадових порід під впливом підвищених температури і тиску в присутності глинистих мінералів, що грають роль каталізатора. Цей процес подібний до утворення нафти. Спочатку органічна речовина, що накопичується на дні водойм і на суші, піддається біохімічному розкладу. Бактерії при цьому руйнують найпростіші з'єднання. У міру занурення органічної речовини вглиб Землі і відповідного підвищення температури діяльність бактерій загасає і повністю припиняється при температурі 100 0С. Потім включається інший механізм - руйнування складних органічних сполук (залишки живої речовини) в більш прості вуглеводні і, зокрема, в метан, під впливом зростаючих температури і тиску. Важливу роль в цьому процесі відіграють природні каталізатори - алюмосилікати, що входять до складу різних, особливо глинистих порід, а також мікроелементи та їхні сполуки.

Якщо нафта утворюється з органічної речовини сапропелевого типу - опадів морів і шельфу океанів, одержані з фіто- і зоопланктону, збагачених жировими речовинами, то вихідним для утворення метану є органічна речовина гумусового типу, що складається із залишків рослинних організмів. Ця речовина при термокаталізе утворює в основному метан. Головна зона нефтеобразования відповідає температурам гірських порід від 60 до 150 0С, які зустрічаються на глибині 1,5-6 км. У головній зоні нефтеобразования поряд з нафтою утворюється і метан (в порівняно малих кількостях), а також його більш важкі гомологи. Потужна зона інтенсивного газоутворення відповідає температурам 150-200 0С і вище. Вона знаходиться нижче головної зони нефтеобразования. У цій зоні в жорстких температурних умовах відбувається глибока термічна деструкція не тільки розсіяного органічної речовини, але і вуглеводнів горючих сланців і нафти. При цьому утворюється велика кількість метану.

Радіаційно-хімічний процес утворення метану протікає при впливі радіоактивного випромінювання на різні вуглецеві з'єднання. Помічено, що чорні тонкодисперсні глинисті опади з підвищеною концентрацією органічної речовини, як правило, збагачені і ураном. Це пов'язано з тим, що накопичення органічної речовини в опадах сприяє осадженню солей урану. Під впливом радіоактивного випромінювання органічна речовина розпадається з утворенням метану, водню і оксиду вуглецю. Остання сама розпадається на вуглець і кисень, після чого вуглець з'єднується з воднем, також утворюючи метан.

механохімічний процесутворення метану полягає в освіті вуглеводнів з органічної речовини (вугілля) під впливом постійних і змінних механічних навантажень. У цьому випадку на контактах зерен мінеральних порід утворюються високі напруги, енергія яких і бере участь в перетворенні органічної речовини.

метаморфічний процесутворення метану пов'язаний з перетворенням вугілля під впливом високих температур в вуглець. Даний процес є частина загального процесу перетворення речовин при температурі понад 500 0С. В таких умовах глини перетворюються в кристалічні сланці і граніт, вапняк - в мармур і т. П.

космогенного процес утворення метану описує «космічна» гіпотеза освіти нафти В. Д. Соколова.

Основна маса метану більшості газових родовищ світу має термокаталітіческім походження. Утворюється він на глибині від 1 до 10 км. Велика частка метану має біохімічне походження. Основна кількість його утворюється на глибинах до 1-2 км.

Природні гази діляться на три групи:

- Гази, що добуваються з чисто газових родовищ;

- Гази, що добуваються з газоконденсатних родовищ;

- Гази, що добуваються разом з нафтою з нафтових родовищ.

Всі гази являють собою суміші парафінових вуглеводнів з азотом, сірководнем, вуглекислим газом і іншими компонентами, але в різних пропорціях. Гази чисто газових родовищ найбільш легкі, вони на 90% і більше складаються з метану. Гази нафтових родовищ (їх також називають попутним нафтовим газом) найбільш важкі, метану в них від 30 до 70%. Гази газоконденсатних родовищ кілька більш важкі, ніж гази чисто газових родовищ, але легше, ніж нафтовий газ; метану в них від 80 до 90%.

Природний газ безбарвний, а при відсутності в ньому сірководню - не має запаху.

У нашій країні є численні родовища горючих газів, особливо в нафтоносних районах, наприклад поблизу Саратова, Ставрополя, Ухти і ін. Природні горючі гази переробляються на газоперерабативющіх заводах, які будують поблизу великих нафтових і газових родовищ.

Природний газ - цінне паливо, він згорає без остачі не залишаючи золи, не утворюючи чадного газу (СО). Його теплотворна здатність дуже велика (40-50 кДж / кг). Крім того, природний газ - сировина для хімічної промисловості.

Попутний газ являє собою газоподібні вуглеводні, що знаходяться в нафті в розчиненому стані. При її видобутку гази виділяються на поверхню. Кількість газу в кубометрах, розчиненого в 1 т нафти в пластових умовах, називають газовим фактором. Застосовується попутний газ як сировину для хімічної промисловості. Може бути використаний також в якості палива.



Попередня   1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   Наступна

РОЗДІЛ I. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО НАФТУ | органічна концепція | неорганічна концепція | Класифікація нафт | гетеросоединений | Ізомерія органічних сполук | Класифікація органічних реакцій | Алкани (парафіни) | Циклоалкани (нафтени) | ГЛАВА 6. ненасичені вуглеводні (алкени) |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати