Газ

Природные газы – это вещества, которые при нормальных условиях находятся в газообразном состоянии.

Углеводородные газы, в зависимости от их состава, давления и температуры могут находиться в залежи в различных состояниях – газообразном, жидком или в виде газожидкостных смесей. Газ обычно расположен в газовой шапке в повышенной части пласта.

Если газовая шапка в нефтяной залежи отсутствует (это возможно при высоком пластовом давлении или особом строении залежи), то весь газ залежи растворён в нефти. Этот газ будет, по мере снижения давления, выделятся из нефти при разработке месторождения и будет называться попутным газом.

В пластовых условиях все нефти содержат растворённый газ. Чем выше давление в пласте, тем больше растворённого газа в нефти.

Давление, при котором весь имеющийся в залежи газ растворён в нефти, называется давлением насыщения. Оно определяется составом нефти и газа и температурой в пласте.

От давления насыщения зависит газовый фактор – количество газа (в м3), содержащееся в 1 тонне нефти.

Газы могут находиться в пласте в трёх состояниях: свободном, сорбированном, растворённом.

3.1.1. Состав природных газов

При нормальных и стандартных условиях в газообразном состоянии существуют только углеводороды С1–С4. Углеводороды С5 и выше в нормальных условиях находятся в жидком состоянии.

Газы, добываемые из чисто газовых месторождений, содержат более 95% метана (табл. 3.1).

Химический состав газа газовых месторождений, об. %

Таблица 3.1

Содержание метана на газоконденсатных месторождениях – 75-95% (табл. 3.2).

Химический состав газа газоконденсатных месторождений, об. %

Таблица 3.2

Газы, добываемые вместе с нефтью (попутный газ) представляют собой смесь метана, этана, пропан-бутановой фракции (сжиженного газа) и газового бензина. Содержание метана – около 35-85%. Содержание тяжёлых углеводородов в попутном газе 20-40% , реже – до 60% (табл. 3.3).

Химический состав газа нефтяных месторождений (попутного газа), об. %

Таблица 3.3

Тяжёлым нефтям свойственны сухие нефтяные газы (с преобладанием метана).

(3.1)

Под тяжелыми УВ понимаются углеводороды от этана (С2Н6) и выше.

Лёгким нефтям свойственны жирные газы:

(3.2)

3.1.2. Физико-химические свойства углеводородных газов

Нефтяной газ при нормальных условиях содержит неполярные углеводороды (смесь компонентов от С1 до С4), и с точки зрения физики к ним можно применять законы для идеальных систем. С точки зрения математики – это аддитивная система. Следовательно, к нему при нормальных условиях применимы аддитивные методы расчётов физико-химических и технологических параметров (Псмеси):

, (3.3)

где gi – весовая доля;

Ni – мольная доля;

Vi – объёмная доля;

Пi – параметр i-го компонента.

Плотность смеси газов рассчитывается следующим образом:

. (3.4)

При нормальных условиях плотность газа rг = Mi / 22,414.

Нефтяной газ представлен в виде смеси углеводородов, поэтому для оценки его физико-химических свойств необходимо знать, как выражается состав смеси.

Массовая доля (gi) – отношение массы i-го компонента, содержащегося в системе к общей массе системы:

(3.5)

Молярная (мольная) доля (Ni) – отношение числа молей i-го компонента к общему числу молей в системе:

(3.6)

, (3.7)

где mi – масса i-го компонента;

Мi – молекулярный вес.

(3.8)

Объёмная доля (Vi) – доля, которую занимает компонент в объёме системы.

(3.9)

Для идеального газа соблюдается соотношение Vi = Ni .

Молекулярная масса смеси рассчитывается следующим образом:

(3.10)

Относительная плотность газа по воздуху:

. (3.11)

Для нормальных условий ρвозд » 1,293; для стандартных условий ρвозд » 1,205.

Если плотность газа задана при атмосферном давлении (0,1013 МПа), то пересчёт её на другое давление (при той же температуре) для идеального газа производится по формуле:

. (3.12)

Смеси идеальных газов характеризуются аддитивностью парциальных давлений и парциальных объёмов.

Для идеальных газов давление смеси равно сумме парциальных давлений компонентов (закон Дальтона):

, (3.13)

где Р – давление смеси газов;

рi – парциальное давление i-го компонента в смеси,

или

. (3.14)

. (3.15)

Т. е. парциальное давление газа в смеси равно произведению его молярной доли в смеси на общее давление смеси газов.

Аддитивность парциальных объёмов компонентов газовой смеси выражается законом Амага:

, (3.16)

где V – объём смеси газов;

Vi – объём i-го компонента в смеси.

или

. (3.17)

Для определения многих физических свойств природных газов используется уравнение состояния.

Уравнением состояния называется аналитическая зависимость между параметрами, описывающими изменение состояние вещества. В качестве таких параметров используется давление, температура, объём.

Состояние газа при стандартных условиях характеризуется уравнением состояния Менделеева-Клайперона:

, (3.18)

где Р – абсолютное давление, Па;

V – объём, м3;

Q – количество вещества, кмоль;

Т – абсолютная температура, К;

R – универсальная газовая постоянная Па×м3/(кмоль×град).

У этого уравнения есть свои граничные условия. Оно справедливо для идеальных газов при нормальном (1 атм.) и близких к нормальному давлениях (10-12 атм.).

При повышенном давлении газ сжимается. За счёт направленности связи С-Н происходит перераспределение электронной плотности, и молекулы газов начинают притягиваться друг к другу.

Для учёта этого взаимодействия в уравнение (3.18) вводится коэффициент сверхсжимаемости z, предложенный голландским физиком Ван-дер-Ваальсом, учитывающий отклонения реального газа от идеального состояния:

, (3.19)

где Q – количество вещества, моль.

Физический смысл коэффициента сверхсжимаемости заключается в расширении граничных условий уравнения Клайперона-Менделеева для высоких давлений.

Коэффициент z зависит от давления и температуры, природы газа (критических давлений и температуры).

Критическое давление – давление, при котором газообразный углеводород переходит в жидкое состояние.

Критическая температура – температура, при которой жидкий углеводород переходит в газообразное состояние.

Приведёнными параметрами индивидуальных компонентов называются безразмерные величины, показывающие, во сколько раз действительные параметры состояния газа отклоняются от критических:

(3.20)

(3.21)

z = f ( Тприв, Рприв) (3.22)

Существуют графики, эмпирические формулы и зависимости для оценки коэффициента сверхсжимаемости от приведенных давлений и приведенных температур.

Зная коэффициент сверхсжимаемости, можно найти объём газа в пластовых условиях по закону Бойля-Мариотта:

. (3.23)

Объёмный коэффициент газа используется при пересчёте объёма газа в нормальных условиях на пластовые условия и наоборот (например, при подсчёте запасов):

(3.24)

Вязкость газа – свойство газа оказывать сопротивление перемещению одной части газа относительно другой.

Различают динамическую вязкость m и кинематическую вязкость n. Кинематическая вязкость учитывает влияние силы тяжести.

Динамическая вязкость зависит от средней длины пробега молекул газа и от средней скорости движения молекул газа:

, (3.25)

где r – плотность газа;

– средняя длина пробега молекулы;

– средняя скорость молекул.

Кинематическая вязкость природного газа при нормальных условиях невелика и не превышает 0,01 сантипуаза.

Динамическая вязкость газа увеличивается с ростом температуры (при повышении температуры увеличивается средняя скорость и длина пробега молекул), однако при давлении более 3 МПа вязкость с ростом температуры начинает снижаться. От давления вязкость газа практически не зависит (снижение скорости и длины пробега молекул при увеличении давления компенсируется ростом плотности).

Физические свойства природного газа

Вследствие своего состава природный газ горюч. Чистый газ горит голубым пламенем, поэтому его иногда называют «голубым топливом». Примеси же могут окрашивать пламя в различные цвета. Также пламя начинает желтить при недостатке кислорода, что приводит к неполному сгоранию газа и образованию копоти и угарного газа.

Смесь с воздухом в диапазоне концентраций от 4,4 до 17% взрывоопасна. Поэтому важно контролировать содержание газа в окружающей атмосфере, а также вовремя принимать соответствующие меры в случае его утечки.

Природный газ бесцветен и не имеет запаха, за исключением случаев повышенного содержания в его составе сероводорода. В связи с этим, для облегчения обнаружения утечек газа, к нему в небольших концентрациях добавляют специальные одоранты – вещества с резким неприятным запахом. В качестве одорантов преимущественно используются серосодержащие соединения, например, тиолы (меркаптаны). Стандартная концентрация таких добавок составляет 16 г на 1000 м3. Однако человек способен уловить присутствие одного из самых распространенных одорантов – этилмеркаптана, даже при его концентрации в воздухе 2*10-6 % по объему.

Физические свойства природного газа зависят от его компонентного состава, однако в большинстве случаев основные параметры укладываются в диапазоны, приведенные в таблице ниже.

Добыча природного газа

Методы добычи газообразных углеводородов схожи с добычей нефти – газ извлекают из недр с помощью скважин. Для того, чтобы пластовое давление залежи падало постепенно, скважины размещают равномерно по всей территории месторождения. Такой метод также препятствует возникновению перетоков газа между областями месторождения и преждевременному обводнению залежи.

Более подробнов статье: Добыча природного газа.

Согласно отчету BP в 2017 год мировая добыча природного газа составила 3680 млрд м3. Лидером по добыче стала США — 734,5 млрд м3, или 20% от общего мирового показателя. Россия заняла вторую строчку с 635,6 млрд м3.

Происхождение

Существует две теории происхождения природного газа: минеральная и биогенная.

По минеральной теории, углеводороды образуются в результате химической реакции глубоко в недрах нашей планеты из неорганических соединений под действием высоких давлений и температур. Далее вследствие внутренней динамики Земли, углеводороды поднимается в зону наименьшего давления, образуя залежи полезных ископаемых, в том числе газа.

Согласно биогенной теории, природный газ образовался в недрах Земли в результате анаэробного разложения органических веществ растительного и животного происхождения под действием высоких температур и давлений.

Несмотря на продолжающиеся споры относительно происхождения углеводородов, в научном сообществе выигрывает биогенная теория.

Каким цветом должен гореть газ?

Итак, чтобы происходило максимально полное сгорание газа и при этом выделялось нужное количество энергии, важно, чтобы в газовой смеси было достаточно воздуха. Это достигается благодаря смешению кислорода и горящего газа в горелке в нужных пропорциях: на 1 литр горящего газа необходимо 10 литров воздуха.

Тогда сковорода или кастрюля будет нагреваться достаточно быстро, ведь из конфорки будет выделяться много тепла. Полное сгорание газа обеспечивает нормальное выделение тепла, некоторого количества света при образовании углекислого газа и паров воды.

Об этом свидетельствуют такие признаки:

• бесшумное горение газа;
• синий цвет пламени;
• равномерное распределение пламени по всем сторонам конфорки;
• достаточный уровень огня;
• поджиг без хлопков;
• нет прекращения горения на минимальном значении регулятора мощности пламени.

Если же возникают какие-то препятствия для попадания воздуха, сгорание газа происходит неполноценно. Окисление в недостаточном присутствии воздуха приводит к образованию окиси углерода (или угарного газа), из-за чего цвет меняется на желтый или даже красный.

Чем больше воздуха в газовой смеси, тем выше вероятность, что цвет пламени будет синим, а процесс горения будет происходить правильно

Если же в горелку поступает слишком много природного газа, начинается неправильный расход топлива, что вызывает образование копоти в горелке. Падает нагрев,что приводит к увеличению длительности приготовления пищи, а на нижней стороне посуды начинают появляться черные следы после нахождения на газовой плите. Все это указывает на проблемы в работе газовой конфорки и на необходимость срочной ее чистки.

Также рекомендуем прочесть другие наши каналы, где мы подробно рассказали о возможных проблемах с газовыми конфорками и способах их решения:

1. Шум газовой конфорки.
2. Увеличение мощности газовой конфорки.
3. Газовая конфорка не держит пламя.
4. Не работает конфорка на газовой плите.

Применение природного газа

Главным образом природный газ используется для обеспечения отопления, производства электроэнергии, и для бытовых нужд населения. Например, в России около 50% поставок приходится на энергетические компании и коммунальное хозяйство. Кроме этого, он находит применение в качестве топлива для транспортных средств, сырья при производстве пластмасс и других органических веществ.

Более подробно: Что делают из природного газа?

Экология

Природный газ является самым чистым среди углеводородных ископаемых топлив. В идеале, при его сгорании образуется только вода и углекислый газ, в то время как сгорание нефтепродуктов сопровождается образованием копоти и золы.

Конечно, сами по себе выбросы большого количества углекислого газа в атмосферу не безопасны. По мнению некоторых ученых, они могут привести к возникновению парникового эффекта, и как следствие, – к существенному потеплению климата. Однако стоит отметить, что и в этом отношении природный газ выигрывает — эмиссия CO2 при его сжигании существенно ниже, чем у нефтяного топлива.

Запасы ассоциированных организаций и совместных предприятий

Доля Группы «Газпром» в запасах углеводородов категорий А+B1+C1 ассоциированных организаций и совместных предприятий составила по итогам 2019 года 1 064,0 млрд куб. м природного и попутного газа, 111,1 млн т газового конденсата и 588,6 млн т нефти.

Освоение углеводородных ресурсов за рубежом

В соответствии с имеющимися контрактными обязательствами Группа «Газпром» продолжает реализацию ранее начатых проектов за рубежом. В 2019 году Группа выполняла геолого-геофизические исследования на территории стран СНГ, государств Европы, Юго-Восточной Азии, Африки, Ближнего Востока и Южной Америки.

Объем финансирования ГРР в 2019 году в зарубежных проектах составил 5,4 млрд руб.

Основные показатели ГРР Группы «Газпром» на углеводороды на территории зарубежных стран

	По состоянию на 31 декабря
	2015	2016	2017	2018	2019
Разведочное бурение, тыс. м	28,3	9,7	18,4	21,9	18,6
Законченные строительством поисково-разведочные скважины, ед.	4	8	8	10	7
в т. ч. продуктивные	2	7	5	9	7
Сейсморазведка 2D, тыс. пог. км	—	1,5	—	—	—
Сейсморазведка 3D, тыс. кв. км	1,4	0,8	1,2	1,1	0,7

В рамках реализации геологоразведочных проектов, в которых Группа «Газпром» имеет операторские функции, буровые работы в 2019 году велись в Сербии и Румынии. По результатам ГРР открыты две новые залежи на территории Сербии.

Разведочное бурение в Сербии

Программа развития минерально-сырьевой базы

Стратегия развития ресурсной базы Группы «Газпром» нацелена на сохранение паритета между приростом запасов и добычей углеводородов и обеспечение расширенного воспроизводства запасов в перспективе.

В июне 2011 года Правление «Газпрома» одобрило Программу развития минерально-сырьевой базы (МСБ) газовой промышленности до 2035 года. Программа предусматривает расширенное воспроизводство МСБ с учетом меняющейся структуры запасов и смещением центров добычи природного газа в новые регионы: полуостров Ямал, Восточную Сибирь и Дальний Восток, шельф Российской Федерации. Реализация Программы позволит прирастить в 2011–2035 годах около 20 млрд т у. т.

Особое внимание в документе уделено проведению научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, которые позволят значительно повысить эффективность поиска и разведки новых месторождений и залежей углеводородов.

Згідно вимог Кодексу ГРМ у разі відсутності фактичних показань лічильника обсяг споживання визначається на рівні планового місячного об’єму споживання на відповідний період, що розраховується, виходячи з групи споживання побутового Споживача.

«…Група споживання відображає річний профіль споживання природного газу в розрізі календарних місяців середньостатистичним побутовим споживачем у відповідній групі за ознаками складу газових приладів і пристроїв, категорії будинку (індивідуальний, багатоквартирний) та в окремих випадках з урахуванням опалювальної площі та наявності централізованого гарячого водопостачання. При зміні критеріїв (зокрема зміні приладів або площі), за якими побутовий споживач був віднесений до певної групи споживання, Споживачу буде присвоєна інша група споживання.

На підставі групи споживання побутового споживача та його середньорічного споживання природного газу за останні 12 календарних місяців визначаються планові місячні об’єми споживання природного газу. У разі якщо по об’єкту споживача (та за новими об’єктами споживачів) на дату формування заяви-приєднання до договору розподілу природного газу період фактичного споживання газу менше 12 місяців, планові місячні об’єми споживання природного газу визначаються, виходячи з даних річного обсягу споживання природного газу, визначеного на 1 особу чи 1 м кв. для відповідної групи споживання…»

Іншими словами, ваш очікуваний обсяг споживання газу (який базується на даних фактичного споживання за попередні останні 12 місяців) має бути помножений на коефіцієнт для відповідного місяця, який обирається згідно річного профілю споживання тієї групи споживання до якої Вас віднесено за характеристиками опалювальної площі Вашого приміщення та кількості і типу газових приладів, що Вами використовуються.

Довідка. Група споживання встановлюється відповідно до типу будинку, в якому мешкає споживач та встановлених газових приладів. Якщо споживач використовує газ для опалення – на визначення групи також впливає опалювальна площа. Якщо у споживача змінилась опалювальна площа чи зміни відбулись у складі встановлених приладів, тоді Оператор ГРМ (газорозподільна компанія) змінює для споживача групу споживання.

Якщо ви новий споживач (немає даних про фактичне споживання за 12 місяців), то згідно Кодексу ГРМ для Вас використовується річний профіль споживання, (з врахуванням кількості зареєстрованих осіб та /чи опалювальної площі).

Групи споживання, річні профілі та встановлені Кодексом ГРМ коефіцієнти наведені нижче.

Слід ще раз підкреслити, у разі недостовірності переданих споживачем показань Оператор ГРМ (Газорозподільна компанія) має право здійснювати контрольні зняття показів лічильника природного газу споживача і робити це Газорозподільна компанія зобов’язана щонайменше раз на півроку.

Контрольні показання обов’язково фіксуються в базі даних по особовому рахунку Споживача.

При цьому, відповідно до Кодексу ГРМ, якщо на дату контрольного зняття, показання лічильника газу будуть менші, ніж надані споживачем за попередній місяць, то ці контрольні показання вважатимуться фактичними показаннями лічильника природного газу станом на 1 число місяця, в якому знімали контрольні показання (тобто передані споживачем фактичні показання мають бути замінені на контрольні). Це в першу чергу мають враховувати Споживачі, які використовують газ для індивідуального опалення (у т.ч. комплексно та за пільговою ціною в межах встановленого пільгового обсягу у 1200 м3 на опалювальний період), якщо зняття контрольних показань відбувається в опалювальний період.

Как исключить возникновение дефекта

Чтобы не приобрести проблему изначально, узнавайте у продавцов назначение газовой плиты и тип газа, для которого она предназначена. Если Ваше оборудование подходит для эксплуатации в Вашем доме, то следует придерживаться нескольких правил:

• Изучение правил по эксплуатации. Это основное требование, которое позволит исключить возникновение многих неисправностей, в том числе и повысить Вашу безопасность;
• Регулярный уход за прибором. Необходимо убирать загрязнения после каждого использования. При этом рекомендуется периодически очищать и другие поверхности корпуса;
• При первых признаках неисправностей обратитесь к опытным мастерам. Эксплуатация неисправных, но работающих приборов может привести к выходу из строя сопряженных узлов, из-за чего стоимость ремонта может повыситься. Не откладывайте восстановление техники на «потом».

Почему нужно обратиться в «ПлитХоум»

• Мы являемся компанией с узкой специализацией, что гарантирует нашу компетентность при устранении неполадок любой сложности. Мы не ремонтируем технику другого типа, что позволяет заострить внимание именно на плитах, духовках и варочных поверхностях.
• Работаем на всей территории Москвы и Санкт-Петербурга. Мы предлагаем клиентам бесплатный выезд мастера на дом. Благодаря этому, Вам не придется тратить время, деньги и нервы на доставку приборов в наш офис.
• Используем профессиональный инструмент и оригинальные запчасти. При этом последние всегда имеются в наличии на собственном складе. Мы регулярно пополняем ассортимент, исходя из выпуска на рынок новых моделей.
• Выполняем все ремонтные работы в присутствии клиента. Вы можете лично убедиться в наличии каких-либо поломок. При этом Вы будете уверены в прозрачности нашей ценовой политики.
• Официальное сотрудничество. Мы выписываем гарантийный талон, где указан тип работ и артикулы установленных запчастей. Вы можете доверять нам.

Если на конфорках во время горения образовывается желтое или красное пламя, то позвоните нам по телефону 8 (495) 228-39-79 или закажите обратный звонок. Мастер приедет в срочном порядке или в комфортное для Вас время. Мы работаем как с отечественными, так и с импортными моделями техники, включая Gorenje, Indesit, Bosch, Мечта, Hansa, Gefest и другие.