Состав нефти и газа. Химия нефти

Разведка. Методы поиска и разведки нефтяных и газовых месторождений.

B

Q – запасы нефти, приведенные к стандартным условиям

(Р – 0,1013 МПа,

температура = 20 гр С (293 К)

F – площадь нефтенасыщенной части пласта, м. кв.

h -средняя нефтенасыщенная толщина пласта, м

m -коэффициент открытой пористости

S -коэффициент начальной нефтенасыщенность

p – плотность нефти при стандартных условиях, т/м куб.

b -объемный коэффициент пластовой нефти

Таким образом, в соответствии с формулой балансовые запасы – это количество нефти в тоннах, содержащееся в поровом объеме залежи до начала ее разработки, приведенное к стандартным условиям.

В составе балансовых запасов выделяют извлекаемые запасы. Это такая часть балансовых запасов, которую возможно рентабельно извлечь при наиболее полном и рациональном использовании современной техники и технологии, рои обязательном соблюдении требований охраны недр и окружающей среды.

Величину извлекаемых запасов нефти определяют из соотношения:

Q из. = n Q

Где – n коэффициент извлечения нефти, дорля извлекаемой нефти из геологических запасов.

Зависит от: естественной пластовой энергии (давления), свойств породы, и насыщающих флюидов, выбранной системы разработки залежи.

Величина коэффициента извлекаемости нефти может достигать 60% и более.

Обратная пропорция – объем/число скважин = производительность и стоимость.

Бурение – это процесс сооружения скважины путем разрушения горных пород (долблением или вращательным бурением)

Скважина – горная выработка сооружаемая без доступа людей, длина во много раз превышает длину. Верхняя часть скважины «устье», нижняя часть «забой» и стенки.

Скважина имеет несколько участков:

1. Направление. Глубина 4-8 м, пройти рыхлые осадочные породы. до устойчивых горных пород. Труба, кольца, бетон.

2. Кондуктор глубина от 50 до 400 м. диаметр 900 мм, закрепляется обсадной трубой (из свинченных стальных труб). Затрубное пространство цементируют. Этим изолируют неустойчивые, трещиноватые породы.

Этапы поисково-разведочных работ. Стоимость. Разработка.

Мы узнали, как формируется коллектор нефти, имеющей коммерческую ценность. Теперь рассмотрим. Что нужно предпринять на поверхности, чтобы разведать, пробурить скважину и разработать пласт.

Нефть - смесь трех классов углеводоро­дов - парафиновых (метановых), нафтеновых и ароматических - при разном их соотношении. Нефть - маслянистое вещество от жидкой до смолоподобной консистенции. Абсолютное большинство нефтей в стан­дартных условиях имеют плотность от 760 до 990 кг/м3. По сравнению с водой поверх­ностное натяжение нефти в два - три раза меньше. Нефть - диэлектрик. Плохо раство­ряется в воде и плохо растворяет воду.

Природный горючий газ - смесь ме­тана СН4, этана С2Н6, пропана С3Н8, изобу­тана С4Н10, нормального бутана С4Н10 и других более редких углеводородов. При этом метан составляет 85-91 %, он почти в три раза легче воздуха. Интерес­но, что при большом объеме газовой фазы, существенно превышающей объем контак­тирующей с ней нефти, последняя при рос­те давлении испаряется в газовую фазу. По­лучающаяся смесь именуется газоконден­сатом

Все процессы переработки нефти (за исключением первичной простой разгонки по фракциям) являются химическими реакциями. Поэтому важно знать основы химии нефти и ее состав.

Химический состав нефти. Нефть представляет собой сложное минеральное вещество. Она не образует самостоятельного пласта или линзы наподобие подземных резервуаров воды. Нефть в виде флюидов заполняет пустоты в пористых породах, принимая их форму. По внешнему виду нефть представляет собой маслянистую жидкость обычно темно-коричневого цвета с зеленоватым оттенком. Бывают нефти более светлые: светло-коричневые, красноватые, «белые» и бесцветные. Нефти более светлого цвета имею меньший удельный вес, а более темные обладают большей вязкостью. Все нефти обладают характерным специфическим запахом.

Состав нефти: элементный, фракционный и групповой составы.

Элементный (химический) состав.

Свойства вещества зависят от атомарного и молекулярного состава. Важнейшими параметрами любого химического вещества являются валентность и химические связи.

Валентность атома некоторого элемента равна числу атомов водорода (или их эквивалента), с которым этот атом может соединится.

Химическая связь – вид соединения между двумя атомами. Приближенно можно считать, что это сила электростатического взаимодействия. Нефть и газ - основные современные энергоносители - имеют углеводородную ос­нову и состоят из пяти химических элементов - углерода С, водорода Н, се­ры S, кислорода О и азота N. При этом в неф­ти углерода содержится 80-88%, водорода11-14.4%, а в углеводородной части природ­ных газов эти элементы составляют 75-82% и 18-25%, соответственно.

Примеси – сера около 7%, хотя во многих видах нефти серы нет. Сера содержится виде соединений с отдельными видами углеводородов (входит в их химический состав). Нефтепродукты подразделяются малосернистые, среднесернистые, высокосернистые. Американцы называют «сладкие» (sveet) или «кислые» (sour).Малосернистые до 0,5% S, среднесернистые от 2,5% S. Сера в нефти содержится в чистом виде (самородная) или в виде сероводорода или меркаптанов. Сера вредна своим сильным коррозионным воздействием на металл.

Кроме углеводородов в нефти содержатся кислородные соединения – нафтеновые кислоты и асфальто - смолистые вещества (все продукты окисления) - последние высокомолекулярные соединения, содержащие кроме углерода и водорода. – кислород до 2%, серу до 7%, азот до 1 %. При обычных температурах – малотекучее, или твердое вещество, плотность превышает плотность воды. Часть асфальто-смолистых веществ, растворимая в бензине называется смола, нерастворимая – асфальт.

По содержанию асфальтенов и смол нефти бывают: малосмолистые, содержание мене 8%, смолистые 8 – 28%, сильно смолистые. более 28%.

Азота содержится 1,7% - инертен. Азотистые соединения представлены, в частности, порфирами, которые как считается, образовались из хлорофилла растений и гемоглобина животных. Что является одним из подтверждений органического происхождения нефти.

Кислород содержится в составе химических соединений (кислоты, фенолы, эфиры …) – 3,6%. Содержание металлов разнообразно от железа. Никеля до ртути, но определяется только в золе после сжигания (обогащение).

Дата добавления: 2014-12-07