Природный газ. Попутный нефтяной газ

 

Муниципальное образовательное  учреждение

  лицей №35 
 
 
 
 
 

Природный газ. Попутный нефтяной газ.

«Природные  источники углеводородов» 
 
 
 
 
 

Выполнила:

Шалыгина  Анастасия

Проверила:                                                                        

                                                                                   Власова Г. В.  

                                  
 

Челябинск

2009г.

Содержание:

1. Природные источники углеводородов

2. Нефтяные попутные  газы

3. Виды газов

4. Природный газ

5. Различные месторождения

6. Бованенковское нефтегазоконденсатное  месторождение

7. Это интересно

8. Историческая справка

9. Заключение 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Природные источники углеводородов 

УВ имеют большое  народно-хозяйственное значение. Они  служат важнейшим видом сырья для

получения почти  всей продукцией современной промышленности органического синтеза,

используются  в энергетических целях. УВ широко распространены в природе и могут быть выделены из различных природных источников. Одним из таких источников являются попутный нефтяной и природный газы 

Нефтяные  попутные газы

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 вышерасположенные 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 H₂S и CO₂ .

При вскрытии пласта скважиной вначале начинает фонтанировать  газ газовой шапки, а затем, по мере падения давления, начинает выделяться газ, растворенный в нефти. В некоторых случаях, 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 1т 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.

                                                                                                                                           Таблица №1 

 

 

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. 

Виды  газов

Газы природные  – это газы, содержащиеся в недрах Земли, а также газы земной атмосферы. Газы природные частично растворены в подземных и наземных водах и нефти, 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 CH₄, C₂H₂, H₂, H₂S, CO₂, N₂.

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 CH₄, CO₂, H₂, различные углеводороды, H₂S, CO и другие.

Газы воздушные, находящиеся в недрах земли, состоят  из N₂ 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 H₂, CO, CO₂, H₂S, N₂, а также CH4 и другие углеводороды. В результате радиоактивных процессов и термоядерных реакций образуется гелий, аргон, ксенон и другие газы.

К газам природным  относятся также горючие газы, скапливающиеся 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 H₂. 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.

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.

Природный газ

           Попутный нефтяной  газ  по своему  происхождению   является природным  газом

      Еще три века назад слова “газ” не существовало. Его впервые ввел в XVII веке голландский ученый Ван-Гельмонт. Оно определяло вещество, в отличии от твердых и жидких тел способное распространятся по всему доступному ему пространству (в обычных условиях) без скачкообразного изменения своих свойств. С тех пор слово “газ” во все основные языки мира. Среди известного комплекса естественных полезных ископаемых, относящихся к топливно-энергетичесской группе, одно из основных по использованию в народном хозяйстве странны занимают природные горючие газы.

      В топливно-энергетичесских ресурсах мира природный газ оценивается  в 630 млрд. тут, что составляет 4,9% от общей суммы топливных ресурсов, а возможное извлекаемое количество его определяется в 500 млрд. тут, т. е. Около 80% от прогнозных ресурсов. Известно, что доля природного газа в общемировом энергетическом балансе с 1900 г. возрастала медленными темпами и в мировом потреблении различных видов топлива в начале текущего столетия оценивалась в 0,9%.

      Природный газ имеет широкое применение в народном хозяйстве. Также природный газ лучший вид топлива. Его отличают полноте сгорания без дыма и копоти; отсутствие золы после сгорания; легкость розжига и регулирование процесса горения. Запасы природного газа на нашей планете очень велики. Он является источником сырья для химической промышленности. Помимо  

природного газа существует искусственный газ. Впервые  он был получен в лабораторных условиях в конце XVIII века. Искусственным газом сначала освещались улицы и помещения, поэтому его и назвали “светильным газом”. Помимо названных газов существуют также попутные нефтяные газы. По своему происхождению тоже является природным газом. Особое название он получил потому, что находится в залежах вместе с нефтью – он растворен в ней и находится над нефтью, образовывая газовую “шапку”. При извлечении нефти на поверхность он вследствие резкого давления отделяется от нее.

Основной составной  частью природного газа является метан (CH₄). Кроме метана в состав природного газа входят его ближайшие гомологи: этан, пропан, бутан. Содержание метана в природном газе обратно пропорционально общей молекулярной массе углеводорода. Различный состав имеет природный газ различных месторождений. Средний его состав следующий: метан-80,97% , этан-0,5-0,4%, пропан-0,2-1,5% , бутан-0,1-1% , пентан 0-1% .  На другие газы приходится от 2% до 13% объема.

     Природный газ ныне широко используется в качестве топлива и сырья для химической промышленности. Как источник энергии  природный газ является одним  из главных на Земле, уступая лишь нефти. Это связанно с преимуществами природного газа над другими видами топлива. Теплота сгорания очень высока, его подачу в печь легко регулировать, он не оставляет золы и является самым экологически чистым топливом, вот почему сейчас природный газ как источник энергии используется чаще чем каменный уголь, хоть и имеет меньший КПД.

     Также немало важна роль природного газа как сырья химической промышленности. Именно использование природного газа помогло синтезировать многие химические вещества, несуществующие в природе (например, полиэтилен).