Газы нефтяные попутные – это природные газы, сопровождающие нефть и
выделяющиеся при ее добыче. Характерной особенностью состава газов
нефтяных попутных является наличие в них, кроме метана, также этана,
пропана, бутанов и паров более тяжелых углеводородов. Во многих газах
нефтяных попутных присутствуют сероводород и негорючие компоненты:
азот, углекислый газ, а также редкие газы – He, Ar. Последние
содержатся в количествах, редко представляющих прмышленный интерес.
Нефть и газ скапливаются в таких участках земной коры (“ловушках”),
где физические и геологические условия благоприятствуют длительному
сохранению. В нефтяной залежи газ, сопровождающий нефть, может
находиться в растворенном виде (тяжелые углеводороды) или
располагаться над нефтью, образуя газовую “шапку”. Состав свободных
газов, находящихся непосредственно над нефтью или мигрировавших в выше
расположенные коллекторы, может сильно отличаться от состава газов,
растворенных в нефти. Состав газов нефтяных попутных, выделяющихся из
нефти в процессе ее добычи, значительно отличается от состава
свободных газов, добываемых из газоносных пластов того же
месторождения. Влиянием растворимости тяжелых углеводородов могут быть
объяснены часто наблюдаемые расхождения в составе образцов газов,
получаемых из одной и той же нефтяной скважины. Состав газов сильно
зависит от условий отбора пробы, от давления, под которым находится
газ в скважине, соотношения в пробе свободного газа из залежи и газа,
выделившегося из нефти при ее подъеме в скважине. В связи с этим
содержание и состав тяжелых углеводородов в газах, отобранных на одной
и той же площади, показывают значительные колебания. Это относится и к
таким хорошо растворимым газам, как H S и C O .
При вскрытии пласта скважиной вначале начинает фонтанировать газ
газовой шапки, а затем,по мере падения давления, начинает выделяться
газ, растворенный в нефти. В некоторых случиях, когда газ полностью
растворен в нефти, он добывается вместе с нефтью. Количество газа в
кубических метрах, приходящееся на 1 m добываемой нефти, называют
газовым фактором, который для различных месторождений неодинаков и
зависит от природы месторождения, режима его эксплуатации и может
изменяться от 1-2 м до нескольких тысяч м на 1 m добываемой нефти.
Состав газов нефтяных попутных зависит от природы нефти, в который они
заключены, а также от принятой схемы отделения газа от нефти при
выходе их из скважины. Состав попутных газов некоторых нефтегазовых
месторождений Росси показан в таблице.
|Месторождени| | | | | Высшие | Другие |
|е |Метан|Этан |Пропан |Бутаны |Углеводоро|газы: |
| | | | | |ды |N , CO, H|
| | | | | | |S |
|Туймазинское| | | 17,3 | 7,9 | 3,3 | 9,6 |
|… |41,9 |20,0 | | | | |
|Ромашкинское| | | 18,5| 8,2| 4,7 | 11,6 |
|… |37,0 |20,0 | | | | |
|Бугурусланск| | | 7,5 | 8,3| — | 1,9 |
|ое… |72,5 |9,8 | | | | |
|Грозненское…| | | | 20,4| 19,8 | — |
| |30,8 |7,5 |21,5 | | | |
|Сураханское…| | | | 0,28| 1,26 | 8,4 |
| |89,7 |0,16 |0,13 | | | |Большая часть газов нефтяных попутных относится к «жирным» газам,
содержащим, кроме метана, тяжелые углеводороды (пропан, бутан и т.д.)
в количестве 50 г/м и выше. Газы, состоящие преимущественно из метана
и содержащие до 50 г/м тяжелых углеводородов, называют «сухими», или
«тощими». Это, в основном, газы чисто газовых месторождений,
содержание метана в них может составлять 90-98 %. При переработке
жирные газы прежде всего подвергаются удалению бензина, в результате
чего из них выделяются углеводороды, входящие в состав бензина.
Полученный при данном процессе бензин называется газовым. После
отбензинивания газы нефтяные попутные состоят преимущественно из
метана, а также небольших количеств этана, пропана и бутана.
Газы нефтяные попутные используют в качестве топлива и химического
сырья. Энергетическое использование связано с высокой теплотворной
способностью газов нефтяных попутных, которая колеблется от 9300 до
14000 ккал/м углеводородной части газа. При электрокрекинге из метана
образуется ацетилен, при конверсии метана перегретым водяным паром
или CO присутствии катализаторов – смесь CO и H , применяющаяся во
многих органических синтезах. Этан и пропан могут служить источником
получения этилена, бутилена, ацетальдегида, других кислородсодержащих
соединений. Бутан может быть использован для получения дивинила,
бутиловых спиртов, метилэтилкетона и других соединений.Газы природные – это газы, содержащиеся в недрах Земли, а также газы
земной атмосферы. Газы природные частично растворены в подземных и
наземных водах и нефтях, сорбированы углями и некоторыми глинистыми
породами. Газы природные выделяются из недр земли при вулканической
деятельности по тектоническим трещинам, связанным с газоносными
пластами, выносятся минеральными источниками. Газы природные можно
подразделить на газы биохимические, вулканические, метаморфические,
воздушного и химического происхождения, на газы радиоактивных и
термоядерных процессов.
Биохимические газы – продукты жизнедеятельности бактерий, образуются
при превращениях органических веществ, восстановлении сульфатов или
других минеральных солей. В результате таких процессов могут
образоваться CH , C H , H , H S, CO , N .
Вулканические газы выделяются из недр земли при извержениях,
растворены в расплавленной магме, а также образуются при действии
паров воды при высоких температурах на вещества магмы и контактных с
магмой пород.
Метаморфические газы образуются в процессе превращения ископаемых
углей и других горных пород под действием теплоты и давления, содержат
CH , CO , H , различные углеводороды, H S, CO и другие.
Газы воздушные, находящиеся в недрах земли, состоят из N и инертных
газов, свободный кислород в них отсутствует. Газы химического
происхождения образуются при химическом взаимодействии между
газообразными веществами, водными р-рами и горными породами как при
нормальных условиях, так и при повышенных температурах и давлениях,
существующих на разных глубинах земной коры. При этом могут
образоваться H , CO, CO , H S, N , а также CH и другие углеводороды.
В результате радиоактивных процессов и термоядерных реакций образуется
гелий, аргон, ксенон и другие газы.
К газам природным относятся также горючие газы, скопляющиеся в породах-
коллекторах в виде самостоятельных газовых залежей или же
сопутствующие нефтяным, а также горючие газы, заключенные в угольных
пластах. Происхождение природных горючих газов обусловлено
биохимическим разложением органического вещества и дальнейшим
метаморфизмом последнего под воздействием геохимических факторов.
Кроме того, горючие газы образуются при взаимодействии паров воды с
карбидами металлов, а также CO и H . Основным газом самостоятельных
газовых залежей и угольных пластов является метан. В газах,
сопутствующих нефти, кроме метана, содержатся значительные количества
его гомологов. В таблице дан примерный состав газовых залежей разных
месторождений.|Месторождение|CH |C H |C H |C H |N +CO |
|Елшанское |93,2 |0,7 |0,6 |0,6 |3,9 |
|Бугурусланско|76,8 |4,4 |1,7 |0,8 |12,3 |
|е | | | | | |
|Абрамовское |98,32|0,0 |0,0 |0,0 |1,68 |
|Дашавское |97,8 |0,5 |0,2 |0,1 |1,4 |
|Ставропольско|98,0 |0,4 |0,15 |0,03 |1,42 |
|е | | | | | |
|Шебелинское |92,5 |2,78 |0,65 |0,56 |3,51 |В некоторых случаях горючие газы содержат повышенное количество
гелия.
Газы природные горючие и газы попутные добываются как ценное полезное
ископаемое. Газы угольных пластов извлекаются при разработке угольных
месторождений с целью предотвратить их выделение в горные выработки. В
некоторых
Странах (Бельгии, Германии, Китае и др.) угольный газ используется как
топливо. В относительно небольших количествах газы природные
содержатся в пористых или трещиноватых породах, вмещающих рудные и
нерудные полезные ископаемые, и мешают добыче последних, выделяясь в
рудничную атмосферу.
