Составы и общие свойства природных газов и конденсатов.

Месторождения природного газа в зависимости от состава пластовой продукции условно можно разделить на газовые и газоконденсатные.

Одним из основных факторов, характеризующих газоконденсатные месторождения, является конденсатный фактор. Газоконденсатные месторождения в зависимости от количества в пластовой продукции углеводородов С_5+вусловно подразделяются на следующие группы:

а) с содержанием до 50 г/м³;

б) с содержанием от 50 до 200 г/м³;

в) с содержанием свыше 200 г/м³.

Газовый конденсат практически состоит из светлых нефтяных фракций и в стабильном состоянии отвечает требованиям отраслевого стандарта ОСТ 51.65-80.

Основной компонент природных и нефтяных газов – метан. В составе природных и особенно нефтяных газов в значительном количестве содержатся также этан, пропан, бутаны, пентан и более тяжелые углеводороды. Свойства этих углеводородов приведены в табл.1.1.1 и 1.1.2. [1]. Основные показатели неуглеводородных компонентов природных газов представлены в таблице 1.1.3. [1].

Свойства газа определяются свойствам отдельных компонентов, входящих в его состав. Метан при обычных (стандартных) условиях (атмосферном давлении и температуре 20°С) ведет себя как реальный газ. Этан находится на границе состояния газ – пар. Пропан и бутаны при обычных условиях находятся в парообразном состоянии, так как их критические параметры весьма высоки. Углеводороды, начиная с изопентана и выше, при обычных условиях (0,1 МПа и 0°С) находятся в жидком состоянии.

Таблица 1.1.1Основные показатели углеводородных компонентов природных газов

Показатели	Метан	Этан	Пропан	i -Бутан	н -Бутан	i -Пентан	н -Пентан	Гексан
Химическая формула	СН₄	С₂Н₆	С₃Н₈	С₄Н₁₀	н -С₄Н₁₀	i -С₅Н₁₂	н -С₅Н₁₀	С₆Н₁₂
Молекулярная масса	16,04	30,07	44,09	58,12	58,12	72,15	72,15	86,18
Газовая постоянная, кгм/(кгС⁰)	52,95	28,19	19,23	14,95	14,95	11,75	11,75	9,84
Температура при 0,1 МПа, ⁰С: - плавления; - кипения	-182,5 -161,3	-172,5 -88,6	-187,5 -42,2	-145,5 -10,1	-135,0 -0,5	-160,6 +28,0	-129,7 +36,2	-95,5 +69,0
Критические параметры: - температура Т_кр, К; - давление Р_кр, МПа; - плотность кг/м³; - объём, м³/кг	190,5 4,88 0,00617	305,4 5,07 0,0047	369,8 4,42 225,5 0,00443	408,1 3,80 232,5 0,0043	425,2 3,95 225,2 0,0044	460,4 3,51 - -	469,7 3,50 0,0043	507,4 3,13 - -
Плотность при 0,1 МПа и 0⁰С, кг/м³	0,717	1,344	1,967	2,60	2,60	3,22	3,22	3,88
Удельный объём при 0,1 МПа и 0⁰С, кг/м³	1,4	0,746	0,510	0,385	0,385	0,321	0,321	0,258
Плотность в жидком состоянии при Т_кип и 0,1 МПа, кг/м³				(при 0⁰С)
Удельная теплоёмкость, кДж/(кг*⁰С): - при Р const, Ср; - при V const, Сv	2,22 1,70	1,73 1,44	1,57 1,36	1,50 1,31	1,50 1,31	1,45 1,29	1,45 1,29	1,42 1,28
Теплота при 0,1 МПа, кДж/кг: - испарения; - плавления	60,7	95,1	80,0	77,5	75,4	70,8
Теплопроводность при 0,1 МПа и 0⁰С, Вт/(мч⁰С)	0,30	0,018	0,015	0,0135	0,0135	0,0127	0,0127	-
Теплота сгорания при 0,1 МПа и 15⁰С, кДж/кг: - высшая; - низшая	55,69 50,15	51,96 47,35	49,86 46,47	49,44 45,67	49,44 45,67	49,23 45,46	49,23 45,46	48,69 45,17
Коэффициент динамической вязкости при 0⁰С и 0,1 МПа, 10^-12МПа*с	1,05	0,87	0,76	0,70	0,70	0,65	0,63	0,62
Таблица 1.1.2Основные показатели углеводородных природных конденсатов
Показатели	н -гептан	н -октан	н -нонан	н -декан	Нафтеновые	Ароматические
цикло-пентан	цикло-гексан	цикло-гептан	бензол	толуол

Химическая формула	н -С₇Н₁₆	н -С₈Н₁₈	п -С₉Н₂₀	н -С₁₀Н₂₂	С₅Н₁₀	С₆Н₁₂	С₇Н₁₄	С₆Н₆	С₇Н₈
Молекулярная масса	100,2	114,22	128,25	124,3	70,1	84,16	98,2	78,11	92,13
Температура при 0,1 МПа, ⁰С: - плавления; - кипения	-90,8 98,4	-56,8 150,6	-53,7 150,6	-29,7 174,0	-93,3 49,0	6,5 81,4	-126,3 118,1	5,4 80,1	-95,1 110,5
Критическая температура, К	540,1	568,8						561,5	593,6
Критическое давление, МПа	2,75	2,51	2,34	2,17	4,12	4,12	4,12	4,86	4,24
Плотность жидкости при 20 ⁰С и 0,1 МПа, кг/л	0,688	0,707	0,722	0,734	0,754	0,783	0,911	0,878	0,866
Теплотворная способность, 10³ кДж/кг: - высшая; - низшая	48,31 44,92	48,18 44,83	48,02 44,75	47,85 44,62	46,93 44,41	46,63 44,0	45,88 43,16	42,32 40,64	42,95 41,06

Таблица 1.1.3Основные показатели неуглеводородных компонентов природных газов
Показатели	Диоксид углерода	Сероводород	Азот	Водяной пар	Гелий
Химическая формула	СО₂	Н₂S	N₂	H₂O	He₂
Молекулярная масса	44,01	34,08	28,02	18,02	4,00
Газовая постоянная, кгм/(кгС⁰)	19,27	24,9	30,26	47,06	21,2
Температура при 0,101 МПа, ⁰С: - плавления; - кипения	-56,6 -78,5	-82,9 -61,0	-209,9 -195,8	0,0 100,0	-272,2 -268,9
Критическая температура, К		373,4	125,9	647,1	5,1
Критическое давление, МПа	7,64	9,06	3,53	23,0	0,24
Плотность при 0 ⁰С и 0,101 МПа, кг/м³	1,97	1,539	1,251	0,805	0,178
Удельный объём при 0 ⁰С и 0,101 МПа, м³/кг	0,506	0,650	0,799	1,248	0,069
Удельная теплоёмкость, кДж/(кг*⁰С): - при Р const, Ср; - при V const, Сv	0,846 0,654	1,064 0,804	1,043 0,746	2,01 0,151	0,859