Геология:контрольные вопросы и ответы

p>- Начальные запасы полезного ископаемого до начала разработки.

- Активные (обычные, традиционные) запасы - такие, для отработки которых в настоящее время не существует технологических, или иных, например, финансовых, или геополитических препятствий. Они включают относительно дешевые ресурсы, - находящиеся на сравнительно небольшой глубине, в освоенных районах и при несложных геологических условиях. Это ресурсы, издержки для извлечения которых не превышают $ 80 за т для нефти, и $ 100 за 1000 м3 для газа.

По прогнозным и перспективным ресурсам подсчитывают извлекаемые ресурсы – то есть, то количество углеводородов, которое можно извлечь (поднять на поверхность) из прогнозных и перспективных горизонтов при современных технологиях добычи.

- Балансовые запасы -  разведанные запасы, разработка которых технологически возможна и экономически целесообразна, (забалансовые – разработка которых технологически неэффективна и нецелесообразна).  
 

 

Вопр 29

Химические свойства нефти, газа ,конденсата

Физико-химические свойства нефти (именно химических нигде  не нашла)

Нефть представляет собой чрезвычайно сложную смесь  переменного состава и говорить о константах нефти невозможно, потому что состав и свойства нефти могут существенно изменятся. Но тем не менее для характеристики нефти определение ряда физико-химических свойств имеет весьма важное значение в отношении ее состава и товарных качеств.

Плотность принадлежит  к числу наиболее распространенных показателей при исследовании нефти. Особое значение этот показатель имеет  при расчёте нефтей, занимающих данный объём или определения объема нефтей. Это важно как для расчетно-конструктивных исследований, так и для практической работы на местах производства, транспортировки и потребления нефтей. Величины плотности у нефти весьма различны, они колеблются в пределах 0,77-2,0, хотя в большинстве случаев они укладываются в более узкие пределы 0,83-0,96.

Вязкостью или  внутренним трением называется свойство, проявляющееся в сопротивлении, которое нефть оказывает при  перемещении одной ее части относительно другой под влиянием действия внешней  силы. Различают Динамическую и кинематическую связь нефтей. Значение вязкости при характеристике нефтей чрезвычайно велико. Наибольшее значение вязкость имеет при расчете нефтепроводов, при расчетах, связанных с подачей топлива и т. д.

Нефть характеризуется  не температурами кипения, температурными пределами начала и конца кипения и выходом отдельных фракций, перегоняющихся в определенных температурных интервалах. По результатам перегонки судят о фракционном составе. Определение температурных пределов кипения отдельных фракций нефти, а также определение процентного содержания этих фракций в составе нефти имеет большое значение для определения характеристик этой нефти.

Температура вспышки  – это температура, при которой  нефть, нагреваемая при определенных условиях, выделяет такой количество паров, которое образует с воздухом смесь, вспыхивающую при поднесении к ней пламени.

Температурой  воспламенения называется та температура, при которой нагреваемый при  определенных условиях нефтепродукт загорается и горит не менее 5 секунд.

При понижении  температуры часть компонентов нефти становятся более вязкими и малоподвижными, растворенные углеводороды могут выделятся в виде кристаллов. Это весьма осложняет товарно-транспортные операции и эксплуатацию нефти при низких температурах. Эту температуру называют температурой застывания. 

Химические свойства газа

Природные газы лишены цвета, запаха, вкуса.

Горючие газы, которые  используются в котельных, имеют  ряд показателей, к которым можно  отнести: состав, теплота сгорания, плотность, температура горения  и воспламенения, границы взрываемости и давление при взрыве. 

В основном природные  газы происхождением из газовых месторождений  состоят из метана на 82-98 % и других углеводородов.

Горючий газ  в своем составе имеет  горючие  и негорючие вещества. Углекислый газ, кислород, азот и водяной пар относят к негорючим газам, а  углеводороды, водород, сероводород – к горючим. При получении газа из него извлекают токсичный газ - сероводород,  количеством на тот момент не более 0,02 г/м3.

Плотность вещества – это отношение массы вещества к объему  этого вещества, единица измерения - кг/м3. Плотность природного газа полностью зависит от его состава и находится в пределах от 0,73 до 0,85 кг/м3.

Одной из главных  особенностей горячего газа является жаропроизводительность.

Жаропроизводительность - это максимальная температура, получаемая при полном сгорании газа, при наличии необходимого количества воздуха для горения, соответствующего химическим формулам горения, и при изначально нулевой температуре газа и воздуха.

Жаропроизводительность  природных газов достигает 2 000-2 100 °С, метана - 2 043 °С. Температура горения в топках значительно ниже жаропроизводительности и зависит от условий сжигания.

Температура воспламенения - это температура топливовоздушной смеси, при которой смесь загорается самостоятельно, без источника воспламенения. Для природного газа предел не выше 645-700 °С.

Физико-химические свойства газового конденсата

(плотность, молекулярная  масса, показатель преломления,  фракционный состав, температура  застывания, вязкость, содержание серы, твердых парафинов и смол) определяют их товарные характеристики, возможность получения из них отдельных марок моторных топлив и т.п.  

 

Вопр 30

Физические свойства нефти, газа, конденсата

Физические свойства нефти 

Нефть — жидкость от светло-коричневого (почти бесцветная) до тёмно-бурого (почти черного) цвета. Средняя молекулярная масса 220—300 г/моль (редко 450—470). Плотность 0,65—1,05 (обычно 0,82—0,95) г/см?; нефть, плотность которой ниже 0,83, называется лёгкой, 0,831—0,860 — средней, выше 0,860 — тяжёлой. Она содержит большое число разных органических веществ и поэтому характеризуется не температурой кипения, а температурой начала кипения жидких углеводородов (обычно >28 °C, реже ?100 °С в случае тяжелых не?фтей) и фракционным составом — выходом отдельных фракций, перегоняющихся сначала при атмосферном давлении, а затем под вакуумом в определённых температурных пределах, как правило до 450—500 °С (выкипает ~ 80 % объема пробы), реже 560—580 °С (90—95 %). Температура застывания от ?60 до + 30 °C; зависит преимущественно от содержания в нефти парафина (чем его больше, тем температура застывания выше) и лёгких фракций (чем их больше, тем эта температура ниже). Вязкость изменяется в широких пределах (от 1,98 до 265,90 мм?/с для различных не?фтей, добываемых в России), определяется фракционным составом нефти и ее температурой (чем она выше и больше количество лёгких фракций, тем ниже вязкость), а также содержанием смолисто-асфальтеновых веществ (чем их больше, тем вязкость выше). Удельная теплоёмкость 1,7—2,1 кДж/(кг•К); удельная теплота сгорания (низшая) 43,7—46,2 МДж/кг; диэлектрическая проницаемость 2,0—2,5; электрическая проводимость от 2•10-10 до 0,3•10?18 Ом?1•см?1.

Нефть — легко  воспламеняющаяся жидкость; температура  вспышки от +35 до +120 °C (зависит от фракционного состава и содержания в ней растворённых газов). Нефть растворима в органических растворителях, в обычных условиях не растворима в воде, но может образовывать с ней стойкие эмульсии. В технологии для отделения от нефти воды и растворённой в ней соли проводят обезвоживание и обессоливание. 

Физические свойства газа

Ориентировочные физические характеристики (зависят  от состава; при нормальных условиях, если не указано другое):

Плотность:

от 0,7 до 1,0 кг/м? (сухой газообразный);

400 кг/м? (жидкий).

Температура самовозгорания: 650 °C;

Взрывоопасные концентрации смеси газа с воздухом от 4 % до 16 % объёмных;

Удельная теплота  сгорания: 28—46 МДж/м? (6,7—11,0 Мкал/м?)[1];

Октановое число  при использовании в двигателях внутреннего сгорания: 120—130.

Легче воздуха  в 1,8 раз, поэтому при утечке не собирается в низинах, а поднимается вверх 

Физико-химические свойства газового конденсата

(плотность, молекулярная  масса, показатель преломления,  фракционный состав, температура  застывания, вязкость, содержание серы, твердых парафинов и смол) определяют их товарные характеристики, возможность получения из них отдельных марок моторных топлив и т.п. 

Вопрос  № 31. Традиционные и  нетрадиционные типы углеводородного  сырья.

Понятие традиционных и нетрадиционных типов углеводородного сырья однозначно не определяется. В самом широком смысле, нетрадиционные, это «дорогие» ресурсы, поэтому «нетрадиционность» ресурсов зависит не только от геологических причин, но и от географического положения территории, цены на сырье, политической ситуации в окрестностях и т.д.

В целом, перечень нетрадиционных источников включает следующие виды нетрадиционного углеводородного  сырья:

1.   Тяжелые  высоковязкие нефти, природные  битумы и битуминозные пески  с сопутствующим им металлоуглеводородным сырьем. К этой категории относятся нефти с плотностью более 904 кг/м3.

2.   Нефть и  газ в сложных коллекторах  с низким коэффициентом извлечения, угольные газы, нефти и газы  в глинистых трещиноватых коллекторах,  плотных песчаниках, глинистых сланцах, меловых породах, породах промежуточного комплекса и др.

3.   Остаточные  запасы углеводородов в нерационально  освоенных месторождениях с осложненными  геолого-промысловыми условиями. 

4.   Газы угольных  бассейнов, водо-растворенные газы  в геотермальных зонах.

5.   Газоконденсаты  и пароуглеводородные смеси сложного  состава на больших глубинах.

6.   Газогидраты  в охлажденных частях недр  и донных отложениях акваторий. 

7.   Гипотетические  источники углеводородов, связанные  с процессами послебиогенного  и абиогенного синтеза в глубинах литосферы, мантии и др.

Вопрос  № 32. Понятие о  геотермическом градиенте  и геотермической ступени.

Геотермический  градиент — физическая величина, описывающая скорость нагревания Земли в зависимости от расстояния от поверхности. Математически выражается изменением температуры, приходящимся на единицу глубины.

Геотермическая  ступень - интервал глубины земной коры в метрах, на котором температура повышается на 1 °С. Колеблется в зависимости от глубины и местоположения от 5 до 150 м (в пределах, доступных непосредственному измерению).

Вопрос  № 33. Происхождение  нефти и газа.

По  неорганическому  синтезу УВ существуют три гипотезы(карбидная, космическая и вулканическая).

Карбидная(минеральная) гипотеза. Д.И.Менделеев , 1877г. Основываясь на лабораторных опытах по этой гипотезе утверждается, что при действии паров воды на карбиды тяжелых металлов , получаются УВ.

Гипотеза  космического происхождения. Н.А.Соколов, 1889г. По этой гипотезе исходным материалом для образования нефти в земной коре послужили УВ, образовавшиеся в наружной оболочке Земли в высокотемпературной фазе ее образования. По мере остывания Земли УВ поглотились расплавленной магмой. Затем, с образованием земной коры УВ в газообразном состоянии, проникая в осадочные толщи, конденсировались и происходило образование нефти.

Вулканическая гипотеза. Россия 30е гг. 19в. По этой гипотезе нефть образовалась из УВ, выделившихся при извержении магмы. Как думали сторонники этой гипотезы, газовые эманации, выделяющиеся при извержении магмы, содержат наряду с другими газами, также УВ, которые, проникая в пористые осадочные породы, образуют нефтяные залежи.

По  органической теории образование нефти и газа происходит из органических остатков, накопившихся в осадочных толщах. Исходным материалом для образования нефти являются остатки как растительного, так и животного происхождения – органическое вещество морских и внутриматериковых водоемов. Для образования газа возможно накопление ОВ не только в морских и прибрежно-морских условиях, а также континентальных угленосных толщах.

Вопрос  № 34. Осадочно – миграционная теория.