Реферат на тему:


Воспользуйтесь поиском к примеру Реферат        Грубый поиск Точный поиск






Загрузка...

Реферат на тему:

Природные горючие газы

Природные горючие газы встречаются в свободном виде, в виде скоплений в горных породах земной коры, в растворенном виде (в подземных водах, нефти), а также в виде газовых потоков, перемещаются в земной коре.

Природные газы, в зависимости от их состава, разделяют на следующие четыре группы: а) углеводороды, б) углекислые, в) азотные и г) смешанные.

В углеводородных относят газы, содержащие в своем составе не менее 50% различных углеводородов.

Природные горючие (углеводородные) газы, как уже указывалось, условно делятся на собственно природные, то есть газы, добываемые из чисто газовых месторождений, и попутные добываемых попутно с нефтью в нефтегазовых месторождениях.

Природные углеводородные газы, в зависимости от содержания в них метана, делятся на сухие, содержащие 95-99% метана, и жирные, содержащие кроме метана, также и его гомологи (этан, пропан, бутан и др.) .

Природные газы, то есть газы, добываемые из чисто газовых месторождений, относятся к сухим газов, так как содержание в них гомологов метана, за редким исключением, незначительный.

Все попутные газы относятся к жирным газов, так как в их составе, кроме метана, содержится значительное количество этана, пропана, бутана и др.

Природные углеводородные газы накапливаются в горных породах, имеющих полости (пески, известняки и др.). В других породах (глинах, угле) газ накапливается меньше из-за их высокой плотности и отсутствие полостей (пор, трещин).

Породы, способные вместить и отдавать газ, называются газовыми коллекторами. Они образуют в толщах горных пород огромные подземные природные резервуары, сверху и снизу ограничены непроницаемыми породами.

Такие подземные резервуары имеют широкое горизонтальное расположение и в основном заполнены водой. Газовые скопления занимают лишь незначительную часть таких резервуаров, располагаясь над водой и прижимаясь к верхнему малопроницаемых границы (породы) подземного резервуара (рис. 4.1).

Рис. 4.1Родовище газа.

Так как газ в подземных резервуарах находится под значительным давлением, то при его раскрытии скважиной газ способен притекать (фонтанировать) к поверхности с огромной скоростью. Некоторые газовые скважины способны дать до 6 млн. М3 газа в сутки.

Основными проблемами, возникающими при эксплуатации газовых скважин, является регулирование давления и установки оптимального режима отбора газа.

Опыт эксплуатации газовых скважин показал, что из скважины должна отбираться только часть того количества газа, она в состоянии дать при свободном фонтанирования.

Как уже указывалось, природные горючие газы состоят в основном из метана и его гомологов. Кроме этих компонентов, в естественных углеводородных газах, как правило, содержатся углекислота и азот. Содержание углекислоты в большинстве случаев не превышает 6-7%. Однако встречаются природные газы, в которых содержание углекислого газа доходит до 35% и более. Такие газы называют углеводородно-углекислыми. Например, на Тамани, в районе Карабетовка, отмечен выход природного углеводородного газа, состоящего из метана (65,6%), углекислоты (31,4%) и азота (3,0%). В Венгрии есть месторождение (Тоткомлош), газ которого состоит из 50% метана и 50% углекислоты.

Содержание азота в природных углеводородных газах, как правило, не превышает 10%. Однако встречаются газы, в которых содержание азота доходит до 45% выше. Такие газы называются углеводородно-азотными.

Кислород в углеводородных газах содержится в незначительных количествах и, как правило, не превышает 2%.

Содержание сероводорода в углеводородных газах редко превышает 5-6%. Оксид углерода и водорода в природных газах практически не встречается; в некоторых попутных газах эти компоненты есть, но в незначительных количествах.

Характерной примесью природных газов является редкие газы и, прежде всего гелий (в некоторых газах содержание гелия доходит до 2%); как правило, в природных газах можно найти только следы редких газов.

Теплота сгорания (Q н) природных газов коливаеться в пределах 25,1-33,5 МДж / м3, плотность по воздуху - в пределах 0,56-0,65.

При рассмотрении закона Генри видно, что любой газ обладает способностью той или иной степени растворяться в жидкости. Согласно закону Генри, количество газа, способного раствориться, зависит от природы жидкости и газа и от внешних условий (давления, температуры).

Образовавшись одновременно нефть и растворенный в ней газ, образуют нефтегазовые пласты.

Так как температура в залежи нефти меняется мало, то количество растворенных в нефти газов зависит в основном от давления в пласте и свойств растворенных газов.

Растворимость газообразных углеводородов в нефти повышается с увеличением молекулярной массы газа. Различная растворимость углеводородных газов приводит к тому, что в естественных условиях, когда нефть и газ заключены в одном подземном резервуаре, газы сепарируются за счет почти полного растворения в нефти при высоких давлениях более тяжелых углеводородов.

Поэтому в подземном резервуаре, в котором нефть залегает вместе с газом, часть углеводородных газов (более тяжелых) будет находиться в растворенном виде, а часть (главным образом, более легкая: метан, этан) будет находиться над нефтью, образуя так называемую газовую шапку (рис. 3.2). При вскрытии пласта скважиной сначала начинает фонтанировать газ газовой шапки, а затем уже, в результате падения давления, будет выделяться газ из раствора (нефти).

Рис.4.2 Месторождение нефти с газовым прослойкой.

При этом сначала появятся газы, имеющие наименьшую растворимость, а при значительном снижении давления начнут выделяться газы с максимальной растворимостью.

Некоторая часть этих газов выделяется из нефти только после выхода ее на поверхность. Газовая шапка является составной частью нефтяной залежи, эксплуатируемого с учетом максимального использования пластовой энергии газа (его давления) для фонтанного добычи. Иными словами, газовые шапки газонефтяных месторождений не являются самостоятельными объектами добычи газа.

В некоторых случаях газ вполне растворенный в нефти; этот гся от более тяжелых газообразных гомологов метана и получить попутный газ, близкий по составу к естественному. Применение менее проработанных схем сепарации и плохой режим их работы приводит к получению жирных попутным газом, то есть газов, богатых гомологами метана - пропаном, бутаном.

Тип нефти и природа растворенных в ней или газов, залегающих вместе с ней, также влияет на состав получаемых попутных газов.

Попутные газы, полученные из газовых шапок нефтяной залежи, как правило, будут содержать меньше тяжелых углеводородных газов, чем газы, полученные из чисто нефтяных месторождений, где они были вполне растворенные в нефти.

Многие попутных газов является ценным сырьем для получения сжиженных газов и для химической переработки. Плотность попутных газов, как и всех углеводородных газов, уменьшается с повышением содержания метана. Теплота сгорания попутных газов значительно выше газов с чисто газовых месторождений и колеблется от 39 до 58 МДж / м3.

ЛИТЕРАТУРA

Саранчук В.И., Айруно А.Т., Ковалев К.Е. Надмолекулярная организация, структура и свойства углей.- К .: Наукова думка.

Саранчук В.И., Бутузова Л.Ф., Минкова В.Н. Термохимическая деструкция бурых углей.- К .: Наукова думка, 1984.

Нестеренко Л.Л., Бирюков Ю.В., Лебедев В.А. Основы химии и физики горючих ископаемых.- М .: шк., 1987.-359с.

Бухаркина Т.В., Дигуров Н.Г. Химия природных энергоносителей и углеродных материалов.-Москва, РХТУ им. Д.И. Менделеева, -1999.-195с.

Агроскин А. А., Глейбман В.Б. Теплофизика твердого топлива .-- М. Недра 1980 .-- 256 с.

Глущенко И. М. Теоретические основы технологии твердых горючих ископаемых .-- М.: Высшая шк. Головное изд-во, 1980 .-- 255 с.

Еремин И. В., Лебедев В. В., Цикарев Д. А. петрографии и физические свойства углей. - М.: Недра, 1980. - 266 с.

Касаточкин В. И., Ларина Н. К. Строение и свойства природных углей .-- М: Недра, 1975 .-- 159 с.

Раковский В.Е., Пигулееская Л.В. Химия и генезис торфа .-- М. : Недра, 1978.--231 с.

Саранчук В. И. Окисление и самовозгорание угля.-- К. : Наук. думка, 1982.-- 166 с.

Стрептихеев А. А., Деревицкая В. А. Основы химии высокомолекулярных соединений.-- 3-е изд., перераб. и доп.-- М. : Химия, 1976.-- 436 с.

Загрузка...