Хімічний склад нафти і газу - раздел Образование, В.Г. Суярко, О.О. Сердюкова
Нафта І Природний Газ – Складні Горючі Суміші Вуглеводнів Різ...
Нафта і природний газ – складні горючі суміші вуглеводнів різних класів, що вміщують домішки невуглеводневих речовин. Останні захоплюються ними із середовища нафтогазоутворення або асимілюються у каналах вуглеводневої фільтрації й часто свідчать про особливості походження нафти та газу. У надрах вуглеводні постійно взаємодіють з підземними водами.
Нафта – багатокомпонентна вуглеводнева масляниста рідина, що має колір від бежевого до чорного. ЇЇ основний елементарний склад, %: вуглець – 80…88; водень – 11…14,5; сірка – 0,01…5,0; кисень – 0,05…0,7; азот – 0,01…0,6.У нафті наявні різні мікродомішки (до 50 хімічних елементів). Це так звані мікроелементи (понад 30 металів і близько 20 неметалів). Серед них – V, Ni, Fe, Zn, Al, Hg, Cd, Cu, Mn, Se, As, Pb, Sb, Ba, Mo, Cr, Ag, Au, Na, Ca, Br, Si,Sr, Co, Ti, Ga, Ge, Sn та ін. Частина металів у нафті знаходиться у формі солей органічних кислот і хілатних комплексів, у яких атом металу розміщений у центрі порфіринового циклу або у порожнинах конденсованих ароматичних фрагментів, а основна маса – у формі складних полідентантних сполук. Багато з таких комплексів можуть вступати у йонний обмін з металами, що є у розчинах або на поверхні гірських порід, які контактують з нафтою. Найбільша кількість металів міститься в асфальтно-смолистих речовинах (ванадій, нікель, кобальт та ін.).
Густина нафт коливається в межах 650…1050 кг/м3. Теплота згорання – від 43,7 до 46,2 МД/кг.
Вилучені з різних нафт вуглеводні належать до трьох головних рядів: метанового – СnH2n+2 (алкани, парафіни);
нафтенового – СnH2n (циклопарафіни, циклани);
ароматичного – СnHn (арени).
Технологічні класифікації нафт ґрунтуються на вмісті в них:
а) сірки – малосірчані (до 0,5%), сірчані (0,51-2,0%), високосірчані (>2,0%);
Склад нафти характеризується також рідинно-газовими фракціями, що виникають у певних температурних інтервалах.
Природні вуглеводневі гази – багатокомпонентна суміш вуглеводнів метанового ряду і невуглеводневих компонентів, що здатні горіти. Зустрічаються у літосфері (переважно в осадовому комплексі гірських порід) у вигляді вільних скупчень, а також у розчиненому (в нафті та пластових водах), розсіяному (сорбовані породами) й твердому (у вигляді газогідратних покладів) станах. Насичені метаном (до 85 – 90%), етаном, пропаном, бутанами і пентаном (сумарний уміст до 20%), а також парою рідинних вуглеводнів. Невуглеводневі компоненти представлені переважно азотом, вуглекислим газом, водяною парою, сполуками сірки (сірководень, меркаптани, сірчистий оксид вуглецю та ін.), гелієм, аргоном, воднем, парою ртуті тощо.
Уміст СО2 у горючому природному газі – від часток відсотка до 10…15%, а іноді й більше. Концентрація N не перебільшує 2 – 3%, але в окремих нафтогазоносних басейнах його вміст може сягати 30 – 50%. Відомі родовища з переважним умістом азоту – до 80%. Кількість сірководню звичайно не перевищує тут 2 – 3%, проте іноді вона досягає 15–20% і більше. Концентрації гелію, як правило, становлять соті і тисячі частки відсотка, досягаючи іноді 5 – 8%. З природних горючих газів у різних країнах видобувають сірку, гелій, ртуть та інші цінні компоненти.
Газовий конденсат. Дуже часто в природному газі вміщуються рідинні вуглеводневі частки. Ступінь насиченості ними визначається конденсатністю (см3/см3, г/м3), якою зумовлюється й утворення конденсату.
Конденсат – вуглеводнева суміш (С5+С6+вищі), що знаходиться в газоконденсатному покладі у газоподібному стані та випадає у вигляді рідини зі зниженням пластового тиску (до тиску початку конденсації) в процесі розроблення покладу.
Під сирим конденсатом розуміють рідинні вуглеводні (С5+вищі) з розчиненими в них газоподібними компонентами (метаном, етаном, бутаном, пропаном, сірководнем тощо).
Тиск початку конденсації – це тиск у пласті, за якого конденсат покладу починає переходити з пароподібного стану в рідинний, що призводить до перетворення однофазової системи у двофазову. Конденсат наявний у більшості газових родовищ.
Газові гідрати (кристалогідрати) – утворюються в умовах певних тисків і температур. Молекули води за допомогою водневого зв’язку утворюють кристалічні ґратки, у структурні порожнини яких проникають рухливі молекули метану й інших вуглеводневих газів. Тверді сполуки (клатрати), що утворюються таким чином, мають назву газогідратів. Підвищення температури чи зниження тиску супроводжується руйнуванням граток і розкладанням гідратів на газ та воду.
Скупчення газогідратів у водних басейнах (Чорне море, Північний Льодовитий океан та ін.) й у зонах багатолітньомерзлих порід (Полярний Урал, Скандинавія, Аляска, Північна Канада та ін.) створюють газогідратні поклади, для формування і збереження яких не потрібні літологічні покришки. За певних термодинамічних умов вони самі відіграють роль непроникних екранів для звичайних нафтогазових покладів.
Умови утворення гідратів у кожному окремому випадкові залежать від складу газу, тиску та температури. Для кожної вуглеводневої сполуки притаманна окрема критична температура гідратоутворення. Критична температура гідратоутворення (оС) дорівнює: для метану – 21,5; етану – 14,5; пропану – 5,5; ізобутану – 2,5; н-бутану – 1,0. Починаючи з пентанів, вуглеводні не утворюють гідратів.
Хімічна формула газогідрату метану – СН4.7Н2О; етану – С6Н6.8Н2О; пропану – С3Н8.18Н2О і тощо.
Густина природних газогідратів – від 900 до 1100 кг/м3.
ПОЛТАВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ... МЕНІ ЮРІЯ КОНДРАТЮКА...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Хімічний склад нафти і газу
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Полтава 2012
УДК 55:622.276
ББК 26.3я7
С 91
Рецензенти:
І.К. Решетов, доктор геолого-мінералогічних наук,
професор, зав. кафедри гід
В.Г. Суярко, О.О. Сердюкова
Основи геології: навчальний посібник. – Полтава: ПолтНТУ, 2012. – 150 с.
У книзі висвітлено основні відомості про будову Всесвіту, Сонячної системи, землі т
Земля – планета Сонячної системи
Земля входить у Сонячну систему, яка налічує дев’ять планет, їхні супутники, астероїди і комети. До планет земного типу (відносно невеликих) належать Меркурій, Венера, Земля та Марс. Зовнішні плане
Форма, розміри та будова Землі
Обертаючись навколо своєї осі, Земля одночасно обертається навколо Сонця, а разом з ним навколо центра Галактики. Обертання навколо Сонця відбувається по еліптичній
Геотектонічні гіпотези і теорії
Величезну роль у розвитку геології відігравали і відіграють геотектонічні уявлення про розвиток Землі й земної кори. Однією з перших у кінці XIX ст. була гіпотеза ге
Контрольні питання
1. Що вивчає геологія та її практичне значення в житті людини?
2. На які окремі розділи науки поділяється геологія?
3. Які планети входять до Сонячної системи?
Мінерали та їх властивості
Мінерали – природні хімічні сполуки, переважно кристалічної будови, що мають певні фізичні та хімічні властивості. У природі мінерали зустрічаються здебільшого у твердому і л
Класифікація мінералів
Існують різні класифікації мінералів. Залежно від того, яким ознакам надається перевага, класифікації мінералів поділяються на хімічні, геохімічні, геологічні, кристалохімічні, кри
Магматизм та магматичні гірські породи
Гірські породи, що утворилися з магматичних розплавів різного складу і генезису мають назву магматичних.
Магматизм – сукупність ендогенних геологічних процесів, породжених вн
Седиментогенез та осадові гірські породи
Осадові гірські породи формують верхню частину літосфери. Вони широко розповсюджені на континентах і дні Світового океану. Їх утворення та накопичення в широкому часовому діапазоні від раннього про
Метаморфізм та метаморфічні гірські породи
Метаморфічні гірські породи утворюються в глибоких зонах земної кори внаслідок ендогенних процесів метаморфізму – суттєвої зміни текстури, структури і мінерального складу гірських порід у ре
Контрольні питання
1. Що називається мінералом? Дайте його визначення.
2. З чим пов’язані ендогенні процеси мінералоутворення і за рахунок якої енергії вони виникають?
3. Як утворюю
Фізичне вивітрювання
Цей вид вивітрюванняпроявляється у механічному руйнуванні мінералів гірських порід без зміни їх складу під впливом добових і сезонних коливань температури, замерзання й відтавання води у тріщинах,
Хімічне вивітрювання
Це процес хімічного перетворення або руйнування мінералів і гірських порід під дією природних вод (атмосферних, поверхневих, ґрунтових, підземних), який супроводжується їх розчиненням та
Біологічне вивітрювання
Біологічне вивітрювання є наслідком життєдіяльності тварин, рослин і мікроорганізмів. Органічний світ змінює і руйнує гірські породи, діючи на них як механічно, так і хімічно. Земляні хробаки бурав
Контрольні питання
1. Що називають вивітрюванням і його типи?
2. В яких формах проявляється геологічна діяльність вітру?
3. При яких умовах відбувається фізичне вивітрювання?
Гідрогеологічні властивості гірських порід
Здатність гірських порід поглинати й утримувати воду має назву вологоємності, яка визначається об’ємом порожнин у породі або її пористістю. Пористість визначають у процентах за формулою
Підземних вод
Осадові товщі, з якими пов’язані основні запаси підземних вод, складаються з перешарованих водопроникних та водотривких гірських порід. Під впливом сили тяжіння атмосферні опади і поверхневі води п
Властивості та склад підземних вод
Підземні води залежно від особливостей фільтрації й глибини залягання водоносних горизонтів характеризуються фізичними та хімічними властивостями.
До фізичних властивостей належать
Контрольні питання
1. Які води називаються підземними?
2. За рахунок чого відбувається переміщення підземних вод?
3. Які види води зустрічаються у гірських породах?
Прояви тектонічних процесів
Механічним проявом тектонічних процесів є тектонічні рухи, які призводять до зміни як форм залягання, так і внутрішньої структури гірських порід. За напрямком зсувних зусиль їх поділяють на
Коливальні рухи
З коливальними рухами земної кори пов’язане зміщення берегової лінії морів і океанів. Відступ моря, що зумовлений підйомом земної кори, має назву морської регресії. У разі занурення земної к
Тектонічні деформації та елементи залягання гірських порід
Тектонічні деформації (лат. deformatio – викривлення) – зміна форм і об’ємів геологічних порід в окремих частинах земної кори під дією тектонічних сил. Деформації поділяються на пр
Контрольні питання
1. Що є енергетичним джерелом тектонічних процесів?
2. Якими є наслідки тектонічних процесів?
2. Як поділяються тектонічні рухи?
3. Як тектонічні
Відносна геохронологія. Геохронологічна шкала
Відносна геохронологія визначає відносний вік осадових, метаморфічних і вулканічних порід на основі принципу послідовності нашарування (т. зв. закон послідовності наш
Абсолютна геохронологія
З розвитком науки і передусім ядерної фізики з’явилися нові можливості точнішого датування часу утворення мінералів та гірських порід. Ідеться про ядерні або ізотопні методи визначення їхнього віку
Геологічна історія земної кори
Докембрій. Докембрійська історія характеризує початкову стадію геологічного розвитку Землі. Це найдовша і мало вивчена стадія, що продовжувалася більше від трьох млрд. років
Контрольні питання
1. Яким є геологічний вік Землі?
2. За допомогою яких методів визначають відносний вік геологічних порід?
3. На чому ґрунтується стратиграфічний м
Український кристалічний щит і Воронезька антекліза
Український кристалічний щит (УКЩ), займає центральну частину України. Він складений дуже дислокованими магматичними, метаморфічними і метасоматичними комплексами архею й нижнього протерозою
Дніпровсько-Донецька западина
Дніпровсько-Донецька западина (ДДЗ), що входить разом із Донецькою складчастою спорудою (ДСС) до складу Дніпровсько-Донецького авлакогену, є частиною Сарматсько-Тура
Донецька складчаста споруда
Донецька складчаста споруда (ДСС) (або Донецький прогин Донбасу) є південно-східною частиною Дніпровсько-Донецького прогину (авлакогену), що сформувалася, як і ДДЗ, у кристалічному фундаменті Східн
Причорноморська западина
Причорноморська западина є субширотною синеклізою блокової будови, що заповнена осадовими породами мезозойсько-кайнозойського віку, товщина яких зростає у південно-східному напрямку (до 6 – 7 км у
Волинсько-Подільська та Скіфська плити
Волинсько-Подільська плита – це геологічна структура , що утворилася в межах Волино-Подільського блоку – західної зануреної частини Українського щита. Простягається від Прип’яті до Дністра і
Львівська западина
Окрім Дніпровсько-Донецької западини, що знаходиться на лівобережжі України, розділяючи її з півночі на південний схід, виділяються й інші геосинклінальні прогини, найбільшим з яких
Гірські споруди Карпат, Криму та Добруджи
На території України знаходяться гірські споруди Карпат, Криму й Добруджи. Вони входять до тектонічно-активного Альпійського (Сердземноморського) геосинклінального складчастого поясу,
Контрольні питання
1. Які найважливіші геологічні структури виділяються у платформенній частині України?
2. Яку частину країни займає Український кристалічний щит? Що він собою пред
Походження нафти і газу
Походження (генезис) нафти і газу – є дискусійною проблемою вже протягом більше ніж 100 років. Вона має не лише наукове, а й величезне практичне значення. Знання умов та джерел форм
Поняття про породи-колектори
Нафта і газ разом з водою циркулюють в літосфері у породах-колекторах, що характеризуються відносно високою проникністю. За мінеральним складом нафтогазові колектори
Умови залягання нафтогазових покладів
Поклад нафти або газу – природне, локальне скупчення нафти і газу в одному або декількох сполучених між собою пластах-колекторах, що контролюються єдиним (сп
Ресурси і запаси нафти та газу
Для визначення наявності у надрах певної території нафти і газу використовують такі поняття, як «ресурси» й «запаси».
Ресурси – очікувана кількість н
Контрольні питання
1. Що називають нафтою?
2. На чому ґрунтуються технологічні класифікації нафта?
3. Які гази мають назву природних горючих газів?
4. Як утворюється
Горючі корисні копалини
На початок 2011 року в Україні державним балансом ураховано 385 родовищ вуглеводнів у трьох нафтогазоносних регіонах. З них у Східному регіоні – 228, у Західному – 1
Нші корисні копалини
Залізо. За розвіданими запасами залізних руд Україна займає перше місце у світі (16%). Далі йдуть Росія та Австралія (по 15%), Китай (11%), США (9%), Бразилія
Контрольні питання
1. Який мінерально-сировинний потенціал має Україна у світі?
2. Скільки родовищ та проявів корисних копалин розвідано в Україні?
3. Які види корисних копалин мают
Методи досліджень у геології
Первинним методом вивчення земних надр є геологічна зйомка – сукупність робіт, результатом яких є складання карт. Карти будують на топографічній або географічній основі, на котру наносять як
Геологорозвідувальні роботи
Геологорозвідувальні роботи натверді горючі копалини поділяються на шість стадій:
1. Регіональні геолого-знімальні та геофізичні роботи. За їхніми результатами виок
Контрольні питання
1. Якою є практична мета геологічних досліджень?
2. У чому полягає основний результат геологічної зйомки?
3. Яка фізична основа методу глибинного сейсмічного зонд
Людська діяльність як геологічний фактор
Руйнація верхніх шарів земної кори на території України здійснюється при проходженні шахт, кар’єрів, тунелів, прокладанні каналів, ритті котлованів, сільськог
Ноосфера як сфера діяльності людини
Як відомо, основними природними оболонками Землі є літосфера, гідросфера, біосфера та атмосфера. Проте життєдіяльність людини ще на початку цивілізації створила передумови для утворення (в межах іс
Охорона надр та геологічного довкілля
Протягом багатьох століть у природі встановлювалися геохімічна та біохімічна рівноваги. Це створило передумови для розвитку органічного світу. З розвитком людського
Контрольні питання
1. Внаслідок чого відбувається техногенна руйнація літосфери?
2. До чого призводить переробка мінеральної сировини, розміщення розкритих порід і промислових відходів?
ЛІТЕРАТУРА
1. Горбачев А. М. Общая геология. – М.: Высшая школа, 1981. – 351 с.
2. Геологический словарь (в двух томах). – М.: Недра, 1973. – Т. 1. – 486 с, Т. 2. – 45
НАВЧАЛЬНИЙ ПОСІБНИК
Комп’ютерна верстка О.О. Сердюкова
Редактор Н.В. Жигилій
Коректор І.Л. Петренко
Друк RISO
Обл. – вид. арк. 9
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов