Растворимость газов в нефти и в воде. Давление насыщения нефти газом.

Процесс растворения для идеального газа при небольших давлениях и температурах описывается законом Генри: Vг=a*Р*Vжили Vг/Vж=К*Р; где V_ж – объём жидкости-растворителя; a– коэффициент растворимости газа; V_г – объем газа, растворённого при данной температуре; Р – давление газа над поверхностью жидкости; К – константа Генри (К=f(a)). Коэффициент растворимости газа (a) показывает, какое количество газа (V_г) растворяется в единице объёма жидкости (V_ж ) при данном давлении: a=Vг/(Vж*Р).Коэффициент растворимости зависит от природы газа и жидкости, давления, температуры.

Растворимость газов увеличивается с повышением содержания в нефти парафиновых углеводородов, а при высоком содержании ароматических углеводородов в нефти ухудшается растворимость в ней газов. Форма изотерм растворимости: для плохо растворимых газов (азот, метан) они характеризуются пологим подъемом, т.е. малорастворимые газы лучше подчиняются закону Генри, чем хорошо растворимые. Изотермы хорошо растворимых газов (СО₂, C₂H₆ , C₃H₈) характеризуются резким подъемом до определенных давлений, а затем они выполаживаются. Последнее объясняется обратными процессами растворения компонентов нефти в сжатом газе при высоких давлениях. На растворимость газов в нефти природа газа влияет в большей степени, чем состав нефти. Углеводородные газы хуже растворяются в нефти с повышением температуры. Количество растворяющегося в нефти или выделяющегося из нее газа зависит от характера процесса: 1) Контактными (или одноступенчатыми) принято называть такие процессы, при которых весь выделяющийся газ находится в контакте с нефтью. 2) При дифференциальном процессе выделяющийся из раствора газ непрерывно отводится из системы. При этом, очевидно, и состав нефтегазовой смеси в процессе разгазирования непрерывно изменяется. Давлением насыщения пластовой нефти называют максимальное давление, при котором газ начинает выделяться из нефти при изотермическом ее расширении в условиях термодинамического равновесия. Давление насыщения зависит от соотношения объемов нефти и растворенного газа, их состава и пластовой температуры. При всех прочих равных условиях с увеличением молекулярной массы нефти (и плотности) этот параметр увеличивается. С увеличением в составе газа количества компонентов, относительно плохо растворимых в нефти, давление насыщения также увеличивается. С повышением температуры давление насыщения может значительно увеличиваться.