Đang tải... (xem toàn văn)
Download Bài Giảng + Thuyết Trình Môn Tính Chất Vật Lý Tầng Chứa 3 Trường Đại Học Mỏ Địa Chất Hà Nội Khí tự nhiên có thể phân biệt là khí cháy hoặc khí không cháy. Khí không cháy chúng ta thường gặp là: Nitơ, Cacbonic, Ôxy và các khí trơ. Khí cháy đây là các khí khi tiếp xúc với ôxy thì cháy và sinh nhiệt. Khí cháy bao gồm các khí Hydrocacbon no (Mêtan, Êtan, Propan, Butan, Izobutan, Pentan), không no (Êtylen, Propylen, Butylen, Izobutylen), Sunfuahydro, Ôxitcacbon v.v.
Chương III Khí tỰ nhiên khí đỐt khái quát chung vỀ khí thiên nhiên Tính chẤt vẬt lý cỦa khí khái quát chung vỀ khí thiên nhiên Các khí tồn tự nhiên gọi Khí tự nhiên, bao gồm khí Vũ trụ, Khí quyển, Thuỷ lòng đất - Khí tự nhiên phân biệt khí cháy khí không cháy Khí không cháy thường gặp là: Nitơ, Cacbonic, Ôxy khí trơ Khí cháy - khí tiếp xúc với ôxy cháy sinh nhiệt Khí cháy bao gồm khí Hydrocacbon no (Mêtan, Êtan, Propan, Butan, Izobutan, Pentan), không no (Êtylen, Propylen, Butylen, Izobutylen), Sunfuahydro, Ôxitcacbon v.v * Khí Mêtan - CH4: Mêtan khí không màu, nhẹ không khí, có mùi hắc nhẹ mùi tỏi Mêtan dễ cháy (Tb.lửa=695-7420C), cho nhiệt lượng cao (gấp 2,5 lần than đá) Trong cấu trúc phân tử Mêtan không chứa liên kết C - C, liên kết bền vững so với liên kết C - H, vậy, Mêtan có tính bền hoá học bền vững nhiệt cao (Tb.n = 550-6000C) * Khí Êtan - C2 H6: Đây khí không màu, nặng không khí, cháy cho ánh sáng yếu Trong tự nhiên, gặp tích tụ Êtan khiết, có khả khí đồng hành Mêtan Khả toả nhiệt cao Mêtan lần khái quát chung vỀ khí thiên nhiên * Khí Propan - C3 H8: Propan khí không mầu, không mùi, không vị, nặng không khí Cũng có khả khí đồng hành Mêtan Khả toả nhiệt cao gấp 2,3 lần Mêtan * Khí Butan - C4 H10: Butan khí nặng, đóng vai trò khí đồng hành tích tụ dầu khí Khả toả nhiệt cao gấp 3,2 lần Mêtan * Khí Pentan - C5 H12: Pentan thành phần phụ tích tụ dầu khí Nó tồn trạng thái khí áp suất khí nhiệt độ lớn 35-360C * Khí Pentan - C5 H12: Pentan thành phần phụ tích tụ dầu khí Nó tồn trạng thái khí áp suất khí nhiệt độ lớn 35-360C * Cacbonic - CO2: Cacbonic điều kiện tiêu chuẩn tồn trạng thái khí, trở thành thể rắn, giống tuyết khô nhiệt độ T ≤ -780C bị đốt nóng chuyển thẳng sang trạng thái khí (thăng hoa) Cacbonic nặng không khí gấp 1,5 lần Khả hoà tan dầu nước vỉa CO2 lớn khí Hydrocacbon tăng lên áp suất tăng cao khái quát chung vỀ khí thiên nhiên * Khí Sunfuahydro - H2S: Đây khí cháy không mầu, có mùi khó ngửi, hoà tan tốt nước vỉa Sunfuahydro khí độc, làm chết người với nồng độ 1% - Trong ngành dầu khí người ta thường sử dụng số khái niệm + Khí khô - khí mà thành phần có khí Mêtan, Êtan, Êtylen, chủ yếu Mêtan (>97%) + Khí ẩm - khí mà thành phần chủ yếu Propan, Propylen, Butan, izoButan, Butylen, hàm lượng Mêtan không chiếm 3% thể tích + Khí Benzen - khí với thành phần chủ yếu Pentan, IzoPentan, Hecxan Xét Tính chẤt vẬt lý cỦa khí Khối lượng riêng (mật độ) khí Khối lượng riêng khí khối lượng đơn vị thể tích khí điều kiện tiêu chuẩn (T = 00C P = 1at = 760mHg) Đơn vị đo kg/m3 thường dùng g/cm3 Độ nhớt khí Độ nhớt tuyệt đối khí lực ma sát xuất phân tử khí chuyển động tương đối Chúng thường có giá trị nhỏ, không vượt 0,01cP - Ở điều kiện nhiệt độ áp suất thấp, độ nhớt số tính chất khác khí tự nhiên gần giống với tính chất khí lý tưởng Khi áp suất khí tăng lên, khoảng cách phân tử khí giảm làm cho tần số va chạm chúng tăng lên, dẫn tới độ nhớt khí phải tăng - Khí tồn chế độ nhiệt động khắc nghiệt (áp suất nhiệt độ cao) Ở điều kiện áp suất cao biến đổi độ nhớt khí nhiệt độ tăng tương tự chất lỏng (độ nhớt giảm) khoảng cách phân tử nhỏ, gần với khoảng cách phân tử chất lỏng, phân tử liên kết tạm thời với thành tổ hợp Khi nhiệt độ tăng khả liên kết tạm thời trở nên khó khăn hơn, phân tử tự hơn, độ nhớt giảm 40 30 20 15 10 70,3 MPa 56,2 35,7 42,4 28,1 21,2 14,05 10,5 7,05 4,92 2,8 50 Nhiệt độ (T0C) 100 150 200 250 300 Hình:III.1 Sơ đồ tương quan độ nhớt động học khí với nhiệt độ áp suất 350 Tính chẤt vẬt lý cỦa khí Hiện tượng phun khí Hiện tượng phun khí gọi khí dòng tượng xâm nhập dịch chuyển phần tử khí theo khe hổng nhỏ với chênh lệch áp suất nhỏ Độ phun khí đựơc đo lượng khí di chuyển qua đơn vị diện tích chất cho khí thấm qua sau đơn vị thời gian Nó phụ thuộc vào: - Độ chênh áp suất gây phun khí - Độ nhớt khí P P - Tính chất vật chất cho khí thấm qua cấu trúc khe hở đá Tính chẤt vẬt lý cỦa khí Tính chất hoà tan khí Khí hoà tan nước - Ở điều kiện tiêu chuẩn, lượng khí hoà tan nước không nhiều, điều kiện vỉa với nhiệt độ áp suất cao, diện tích mặt tiếp xúc khí nước lớn lượng khí hoà tan nước không nhỏ Khí hoà tan hầu hết loại nước ngầm với hàm lượng khác tuỳ thuộc vào điều kiện nhiệt động cụ thể Các khí hoà tan nước nhiều H2S, CO2 ,thường gặp Nitơ; Cacbonic Mêtan, là: Ôxy; Argon; Hêli; Êtan; Propan Butan Khí hoà tan dầu mỏ - Khí Hydrocacbon dễ hoà tan dầu mỏ Lượng khí hoà tan phụ thuộc vào nhiều yếu tố: độ nhớt, độ nén mật độ dầu; chế độ nhiệt động vỉa chứa v.v - Dầu mỏ có khối lượng riêng nhỏ hoà tan khí nhiều dầu có khối lượng riêng lớn - Khả tan khí chất lỏng giảm chúng dạng hỗn hợp Tính chẤt vẬt lý cỦa khí Kích thước phân tử Khối lượng phân tử Các tính chất nhiệt khí Sự hấp thụ khí Khuyếch tán khí 10 Tính đàn hồi khí ... giảm 40 30 20 15 10 70 ,3 MPa 56,2 35 ,7 42,4 28,1 21,2 14,05 10,5 7,05 4,92 2,8 50 Nhiệt độ (T0C) 100 150 200 250 30 0 Hình:III.1 Sơ đồ tương quan độ nhớt động học khí với nhiệt độ áp suất 35 0 Tính... niệm + Khí khô - khí mà thành phần có khí Mêtan, Êtan, Êtylen, chủ yếu Mêtan (>97%) + Khí ẩm - khí mà thành phần chủ yếu Propan, Propylen, Butan, izoButan, Butylen, hàm lượng Mêtan không chiếm 3% ... tụ dầu khí Khả toả nhiệt cao gấp 3, 2 lần Mêtan * Khí Pentan - C5 H12: Pentan thành phần phụ tích tụ dầu khí Nó tồn trạng thái khí áp suất khí nhiệt độ lớn 35 -36 0C * Khí Pentan - C5 H12: Pentan