II. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC TRƯỚC KHI VÀO LÒ.
PHẦN III: NGUỔN Gốc THÀNH PHAN TÍNH CHAT CỦA KHÍ TỤ NHIÊN
CỦA KHÍ TỤ NHIÊN
I. NGUỔN GỐC
Dầu mỏ và khí là nguồn hydrocacbon rất phong phú trong tự nhiên, nó được phát hiện rất nhiều và nằm rải rác ở khắp noi trên thế giới. Thành phần những cấu tử trong khí thay đổi trong một phạm vi khá rộng tuỳ thuộc theo mỏ dầu hay mỏ khí khai thác. Vấn đề tìm ra nguồn gốc của dầu mỏ và khí có nhiều cách khác nhau, nhưng có một quan điểm tương đối được các nhà khoa học công nhận là chúng được xuất phát từ những vật liệu hữu co ban đầu, những vi sinh vật sống ở biển chủ yếu như: phù du, rong rêu, tảo và một phần xác động vật ở các dòng sông hội tụ qua, chúng bị chìm xuống đáy biển và lún sâu trong lòng đất, được biến đổi qua nhiều giai đoạn để tạo thành dầu mỏ và khí.
Đối với khí thì có 3 loại chính sau: - Khí thiên nhiên (khí tự nhiên) - Khí ngưng tụ
- Khí đồng hành
Khí thiên nhiên là loại khí xuất hiện từ trong các mỏ dầu khí tự nhiên. Thường thì khí được tạo ra từ những mỏ dầu đã tồn tại lâu năm (mỏ tồn tại sâu trong lòng đất lớn hon 5km, tại đây nhiệt độ và áp suất cao nên dầu sẽ bị cracking để trở thành những phần tử nhỏ rồi trở thành khí). Mỏ dầu càng nhiều tuổi thì thành phần nhẹ càng nhiều đồng thời cũng nhiều khí.
Từ những vật liệu hữu cơ ban đầu đó, để tạo nên dầu khí như ngày nay thì đã trải qua quá trình tích tụ và biến đổi, xảy ra trong khoảng thời gian ít nhất là hàng triệu năm với nhiều điều kiện khác nhau của môi trường. Song quá trình này có thể phân chia thành 4 giai đoạn chính sau:
1. Giai đoạn 1: Tích đọng các vật liệu hữu cơ có ban đầu
Những vật liệu hữu cơ ban đầu, dù là xác động vật ở biển hay trên đất liền sau khi chết dễ bị lắng xuống đáy biển, sẽ bị các vi khuẩn phá huỷ, chúng tạo nên khí và các sản phẩm hoà tan trong nước. Phần bền vững nhất là của xác động thực vật chưa bị phá huỷ hoặc chưa kịp phá huỷ sẽ dần dần lắng động tạo nên các lóp trầm tích ở đáy biển. Sự lắng đọng này trải qua hàng triệu năm, các lóp trầm tích sẽ chồng lên nhau làm cho lớp trầm tích đầu tiên càng bị lún chìm và chịu những áp suất lớn. Do đó lượng nước trong các lớp trầm tích này ngày càng bị ép đẩy ra noài đến khi chỉ còn khoảng 10%. Sự lắng tụ này trong thiên nhiên xảy ra rất chậm chạp chỉ đạt 1 - 2mm, vài chục mm trong hàng nghìn năm.
2. Giai đoạn 2: Biến đổi các chất hữu cơ bền vững thành các
hydrocacbon ban đầu của dầu khí.
Trong thành phần hữu cơ các xác động thực vật, các chất lipit là bền vững nhất, nó không bị vi khuẩn phá huỷ và được bảo vệ tương đối nguyên vẹn khi lắng đọng và do đó nó đóng vai trò quan trọng trong việc biến đổi để tạo nên dầu khí. Lipit là tên chung của một nhóm chất mà đặc trưng của chúng là các phần tử có các mạch hydrocacbon thẳng hoặc vòng như: axit béo, các este của các axit béo, các rượu cao, các chất sáp, nhựa, các chất mang mầu (picmen), licnhin..., các chất này khi nằm trong các lớp trầm tích ngày càng bị ảnh hưởng của nhiệt độ và áp suất. Càng xuống sâu thì nhiệt độ và áp suất càng tăng lên (nhiệt độ từ 100 - 200°c, p = 200 - lOOOatm). Với điều kiện nhiệt độ, áp suất và xúc tác cùng với thời gian lâu như vậy, các chất lipit bền vững và vi khuẩn đều bị biến đổi do các phản ứng hoá học để tạo nên các hydrocacbon ban đầu của dầu khí.
3. Giai đoạn 3. Di cư của dầu khí đến các bồn chứa thiên nhiên.
Các hydrocacbon ban đầu của dầu khí thường nằm dưới dạng phân bố rải rác trong các lóp trầm tích chứa dầu gọi là “đá mẹ”, vì áp suất ban đầu trong các lóp trầm tích rất cao và vì những biến động của địa chất nên các
hydrocacbon ban đầu này được tạo ra trong đá mẹ liền bị đẩy ra ngoài và buộc chúng phải tìm đường di cư đến nơi ở mới. Quá trình di cư đó diễn ra trong các lớp sa thạch đá vôi hoặc các loại nham thạch có độ rỗng, xốp được gọi là “đá chứa” và nó sẽ ở lại đó nếu cấu trúc địa chất có khả năng giữ được nó, bảo vệ nó nghĩa là tạo được bể chứa tự nhiên. Những bể chứa này là những cái “bẫy” chỉ có vào mà không có ra, với cấu trúc bao giờ cũng có một tầng đá chắn ở trên thường là lóp đá bùn, mịn hoặc nút muối có tác dụng giữ dầu khí ở lại. Trong suốt quá trình di cư, các hydrocacbon dầu khí ban đầu sẽ chịu nhiều biến đổi hoá học làm cho thành phần và tính chất của nó thay đổi, kết quả là chúng sẽ nhẹ hơn ban đầu.
4. Giai đoạn 4. Biến đổi tiếp tục trong bê chứa tự nhiên.
Ở giai đoạn này, tính chất của dầu khí biến đổi rất ít không đáng kể. Tuy nhiên vẫn có sự biến đổi theo hướng làm tăng độ biến chất. Nếu các “bẫy” dầu nằm khôns sâu lắm, tầng đá chắn không đủ khả năng bảo vệ tốt thì một bộ phận dầu khí có thể bay hơi, nước sẽ lẫn vào và gây oxi hóa làm cho dầu xấu đi.... kết quả là làm dầu nặng đi nhiều và có mặt thêm nhựa và asphanten.
Dầu và khí trong thiên nhiên đều có cùng một nguồn gốc. Chính vì vậy, nơi nào có dầu thì nơi ấy có khí và ngược lại. Tuy nhiên, do quá trình di cư có thể khác nhau mặc dù chúns sinh ra ở một nơi vì thế chúng vẫn có thể cư trú ở những nơi khác xa nhau. Vì vậy, có thể gặp những “bẫy” chứa khí nằm xa những “bẫy” chứa dầu.
II. PHÂN LOẠI, THÀNH PHẦN VÀ ĐẶC TÍNH CỦA KHÍ Tự NHIÊN.
Khí tự nhiên có thành phần khí chủ yếu là CH4 chiếm tỷ lệ từ 80 - 98% thể tích khí. Phần còn lại bao gồm các khí khác như etan (C2H6), propan (C3H8) và butan (C4H10) ngoài ra còn có một số khí như: N2, C02, H7S, co,
H2, 02 chiếm tỷ lệ rất nhỏ trong khí thiên nhiên. Trong các loại khí không thuộc hydrocacbon kể trên thì N2 chiếm phần lớn.
Các cấu tử Tây SiberiUzbekistann Quibisep Volgagrad 99 87,2 39,91 76,25 0,05 1,99 23,32 8,13 0 , 0 1 0,32 17,72 8,96 1 0 (n và izo) 0,003 0,13 5,78 3,54 I 2 và cao hơn 0 , 0 0 1 0,15 u 3,33 0,05 3,6 0,46 0,83 - 5,5 0,35 - N-, và khí trơ 0,4 1 , 1 1 11,36 1,25 Các cấu tử Khí đồng hành Khí tự nhiên
Bạch Hổ Đại Hùng Rồng Tiền Hải Rồng tự nhiên
73 77 78 87,6 84 13 1 0 3,0 3,1 6 , 0 7,0 5,0 2 , 0 1 , 2 4,0 HJO 2,9 3,3 1 , 0 1 , 0 2 , 0 2,5 1 , 2 1 , 0 0 , 8 2 , 0 0,5 0,5 13,0 3,3 1 0 , 0 0,7 3,0 2 , 0 3,0 4,0 Cấu tử Khối lượng phân tử Nhiệt độ tới hạn (°C)Áp suất tới hạn (Mpa) Nhiệt độ hoá lỏng ở áp suất khí quyển (°C) c, 16,043 -82 4,60 -161,49 c2 30,07 32 4,88 -88,63 c3 44,097 97 4,25 -42,07 Izo-C4 58,124 135 3,65 -11,73 n-C4 58,124 152 3,80 -0,6
Đồ án tốt nghiệp Thân Trọng Cường