Физические свойства нефти.
1) Плотность – количество массы, заключенной в единице объема. В поверхностных условиях плотность нефти во многом зависит от того сколько содержится в ней относительно легких бензиновых, керосиновых фракций и тяжелых асфальтовых, смолистых. А в пластовых условиях плотность нефти зависит не только от ее состава, но и от температуры, давления, содержании газа в нефти и ряда других условий. У нас в России нефти подразделяются по плотности на следующие типы:
– очень легкие нефти (до 0,8 г/см3)
-легкие нефти (от 0,8 до 0,84 г/см3)
– средние нефти (от 0,840 до 0,880 г/см3)
– тяжелые нефти (от 0,880 до 0,920 г/см3)
– очень тяжелые (более 0,920 г/см3)
2) вязкость
3) поверхностное натяжение – это сила, с которой нефть сопротивляется изменению своей поверхности. Обусловлено тем, какие молекулярно-поверхностные свойства нефти на различных границах фаз: нефти и газа нефти и пластовых вод, нефти и поверхности твердого тела. Физико-химические свойства поверхностей раздела твердой (породы) и жидких фаз (нефть, пластовая вода) и их взаимодействие характеризуется рядом показателей, в том числе гидрофильность (способность вещества смачиваться водой) и гидрофобность (неспособность вещества смачиваться водой).
Капля воды или нефти, например на поверхности стекла стремится приобрести форму шара, капля нефти на поверхности воды растекается в виде пленки.
4) Сжимаемость нефти зависит от давления, температуры, самого состава нефти и содержания в нефти газа. Чем больше содержание растворенного газа в нефти, тем выше коэффициент сжимаемости.
5) Температура кипения нефти зависит от содержания в ней тех или иных компонентов и их строение. Чем выше % легких углеводородов, тем меньше температура кипения.
6) температура застывания нефти. За температуру застывания принимают температуру, при которой уровень нефти, помещенной в пробирку, при наклоне этой пробирки на 450 не изменяется. Встречаются нефти с положительной температурой застывания. Как правило, это нефти, содержащие в своем составе парафинистые соединения, а безпарафинистые имеют отрицательную температуру застывания. Например, большинство нефтей Волго-Уральской области имеют температуру застывания 0 0С, а нефти Аха на Сахалине не застывают даже при температуре ниже 30 0С.
7) Температура сгорания нефти в среднем составляет 10400-11000 кКал/кг [Дж/кг]; природный газ 46 Дж/кг; нефть – 45 Дж/кг; антрацит(уголь) – 35 Дж/кг; каменный уголь – 34 Дж/кг; бурый угль – 28 Дж/кг; торф – 14 Дж/кг; горючий сланец – 9 Дж/кг.
8) растворимость и растворяющая способность нефти. Если пластовое давление <, то в ней меньше растворенного газа. Если пластовое давление >, то и растворенного газа больше. Нефть обладает способностью растворять углеводородные газы.
Теоретически в 1м3 нефти может раствориться до 400 м3 газа. На практике до 100 м3 газа. Это соотношение объема газа растворенного в единице S(V) нефти называется газовым фактором. Газ находится в растворенном состоянии в нефти до достижения давления насыщения газом – это давление при котором из нефти начинают выделяться пузырьки газа. Существуют специальные установки, которые это определяют.
Если объем газа в залежи намного превышает объем нефти, то при температуре пласта 90-100 0С и давлении 200-250 атмосфер часть жидких углеводородов нефти переходит а парообразное состояние и растворяется в газе. Этот процесс называется ретроградным (обратным) испарением. При снижении пластового давления эта часть жидких углеводородов растворившихся в газе начинает выпадать снова в жидкую фазу, и этот процесс называется обратной или ретроградной конденсацией. В природе существует обратное испарение и прямая конденсация.
9) Электрические свойства нефти – способность проводить или не проводить электрический ток. Например, удельное электрическое сопротивление пластовых вод составляет в среднем от 0,05 до 1 Ом/м, в дистиллированной воде 10-3 Ом/м, а нефть обладает высоким удельным сопротивлением от 1010 до 1014 Ом/м и следовательно нефть является диэлектриком, нефть не проводит электрический ток. На этих свойствах нефти пластовых вод и вмещающих пород базируется такой важный метод исследования скважин, который называют каротаж. Базируются некоторые другие пылевые геофизические исследования, в частности электроразведка.
3.Значение геологии и геохимии в развитии нефти и газа повышение эффективности поисково-разведочных работ на нефть и газ.
В настоящее время на основании изучения материала, установлен ряд региональных закономерностей размещения крупных скоплений н и г, что позолило повысить эффективность поисково-разведочных работ. Одно из главнейших направлений увеличения добычи нефти и газа-освоения в ближайшее время ископаемых богатств больших глубин. Другая важная задача современной нефтегазовой геологии-разработка эффективных методов поисков скоплений н и г неструктурного типа. Необходимо значительно расширить и углубить исследования изотопного состава ОВ, нефтей, конденсатов и газов. В последние десятилетия при поисках н и г приобретают все большее значение геохимимчемсмкие исследования. Наметились три основных направления дальнейшего развития геологии и геохимии: выявление основных очагов генерации УВ в осадочноц толще,исп геохимич данных при прогнозной оценке ресурсов и применение прямых геохимич методов при поисках н и г. Оптимизация поисково-разведочных работ на нефть и газ будет способствовать повышению их результативности при меньших материальных затратах, т. е. повышению конечной геолого-экономической эффективности этих работ.На региональном этапе: опережающее проведение и соблюдение стадийности региональных геолого-геофизических работ с целью выбора уже на начальной стадии изучения нефтегазоносности регионов главных направлений поисков и концентрации на них необходимых капиталовложений, не допуская при этом постановки дорогостоящего бурения в малоперспективных районах; широкое использование аэрокосмических методов изучения перспективных территорий (особенно труднодоступных таежных и горных районов) и акваторий; дальнейшее повышение информативности опорных и параметрических скважин за счет улучшения качества их бурения, опробования и исследования, а также за счет повышения геологической эффективности геофизических работ путем применения новых методов исследований. На стадии поиска месторождений и разведочном этапе: повышение научной обоснованности введения в поиски геологических объектов с одновременным ростом достоверности количественной оценки перспективных или прогнозных ресурсов нефти и газа на этих объектах, что особенно актуально при проведении работ во все более усложняющихся геологических условиях и значительном увеличении глубин скважин в большинстве регионов страны; ввод в поисковое бурение только кондиционно подготовленных локальных объектов, что позволит открывать и предварительно оценивать месторождение (или давать отрицательное заключение) оптимальным числом скважин, не допуская перебуренности площади на данных стадиях работ; разработка научно-методических основ оптимизации поисков и разведки месторождений, дающая возможность для определенной типовой геологической ситуации иметь адекватный ей выбор вариантов систем разбуривания объектов (число скважин, очередность и темпы их бурения, расстояния между скважинами и т. д.); обязательное проведение после бурения одной-двух поисковых скважин скважинной сейсморазведки, позволяющей получить объемную модель изучаемого объекта и на этой основе решать вопрос о целесообразности продолжения поискового бурения (если первые скважины не выявили залежь) или об оптимальном размещении последующих разведочных скважин для более детального изучения открытого месторождения и подсчета на нем запасов нефти и газа; повышение информативности поисково-разведочных скважин за счет применения новых более эффективных методов и технических средств изучения нефтегазоносности их разрезов, существенного улучшения качества проводимых исследований, снижения аварийности при бурении и опробовании, особенно в скважинах значительной глубины (более 4,5 — 5 км).