مخازن نفت و گاز و خواص گازهای طبیعی

on . Posted in مقالات

مخازن نفت و گاز و خواص گازهای طبیعی

برای درک و پیش بینی رفتار حجمی مخازن نفت و گاز به صورت تابعی از فشار، باید خواص فیزیکی سیالات مخزن را شناخت.

این خواص معمولا توسط آزمایش هایی که روی نمونه سیال مخزن انجام میشود تعیین میگردند. در غیاب داده ها و اطلاعات آزمایشگاهی، مهندس نفت باید بتواند این خواص را از روابط تجربی محاسبه نماید. در این فصل سعی شده است چند ربطه تجربی معتبر برای تعیین خواص فیزیکی سیالات انواع مخازن زیر ارائه شود:

  • گازهای طبیعی
  • سیستم های نفت خام
  • سیستم های آب مخزن

خواص گازهای طبیعی

طبق تعریف، گاز، یک سیال همگن با گرانروی و چگالی پایین است که حجم مشخصی  ندارد و تمام حجم ظرفی که در آن جای دارد را پر می کند به طور کلی گاز طبیعی مخلوطی از گازهای هیدروکربنی و غیر هیدروکربنی است. گازهای هیدرو کربنی که معمولا در گاز طبیعی یافت میشوند عبارتند از: متان، اتان، پروپان، بوتان، پنتان و مقادیر کمی از هگزان و هیدروکربن های سنگین تر. گازهای غیر هیدروکربنی (ناخالصی ها) شامل دی اکسید کربن، سولفید هیدروژن و نیتروژن می باشند.  دانستن روابط فشار-حجم-دما (PVT) و دیگر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی گازها برای حل مسائل مهندسی مخازن گازی امری ضروری است. این خواص عبارتند از:

  • جرم مولکولی ظاهری
  • چگالی نسبی
  • ضریب تراکم پذیری
  • چگالی
  • حجم ویژه
  • ضریب تراکم پذیری همدمای گاز
  • ضریب حجمی سازند برای گاز
  • ضریب انبساط گاز
  • گرانروی

خواص بالا را می توان مستقیما از روش های آزمایشگاهی و یا از طریق روابط ریاضی موجود محاسبه کرد. در این بخش به مرور قوانینی که رفتار حجمی گازها را در قالب فشار و دما توصیف می کنند و همچنین اطلاعات و روابط ریاضی که به طور گسترده در تعیین خواص فیزیکی گاز طبیعی به کار میرود پرداخته شده است.