Hidrológiai Közlöny 1973 (53. évfolyam)
11. szám - Dr. Karácsonyi Sándor: Kutak és kapcsolódó vízművek gázosságának problémája
47 i Hidrológiai Közlöny 1973. 11. sz. Dr. Karácsonyi S.: Kutak és kapcsolódó vízművek 2. A földgázok keletkezese, tulajdonságai A gázos vizeink és külön a földgázok keletkezését általánosságban vizsgálva megállapítható, hogy az a Kárpát-medence kialakulásának földtani és vízföldtani keretébe illeszkedik. A gázos vizek vízföldtani kérdéseinek elemzését mellőzve is ki kell emelni, hogy a két összetevőnél (víz és gáz) a rétegbeni viselkedésben, elhelyezkedésben, a termelés hatására bekövetkező mozgásban, a készletfogyasztás és utánpótlódás kérdésében jelentős az eltérés, amely az egyes időközökben tett megállapítások állandóságát érintheti. A földgázok általában gázkeverékek, amelyek főleg gyulladás- és robbanásveszélyes szénhidrogénekből (metán, etán) vegyes hatású széndioxidból, alárendeltebben pedig semleges nitrogénből, oxigénből és kénhidrogénből állnak. A gázkeverékek egyes összetevőit eltérő keletkezési körülmények és fizikai sajátosságok jellemzik, amelyek a gázkeverékek tulajdonságát az egyes összetevők arányának megfelelően befolyásolják (1. táblázat). A földgázok összetételének és viselkedésének jellemzésére a tökéletes gázokra vonatkozó fizikai szabályok alkalmazhatók (Boyle-Mariotte, Gay-Lussac, Avogadro, Henry, Dalton-Raoult törvényei stb.). Valamennyi valódi gázhoz hasonlóan azonban a földgáz is eltérhet ezektől a törvényektől. Ez az eltérés annál jelentősebb, minél nagyobb a nyomás. így minden mennyiségi számításnál értékelni kell az eltérést. Erre szolgál a gáz túlsűrítési tényezője (Z), amely a valódi és a tökéletes gáz térfogata közötti összefüggést mutatja azonos nyomás és hőmérséklet mellett. A gáz alapvető állapotegyenlete (Clapeyron-egyenlet) a valódi gázokra: PV = ZGRT, (1) ahol P a nyomás [ata], V a gáz térfogata az adott nyomáson [m 3], T az abszolút hőmérséklet (237 + t °C), G a gáz súlya [kp], li a gázállandó (valamennyi gáznál azonos). A túlsűrítési tényező számszerű értéke kísérleti úton laboratóriumban állapítható meg (1. ábra), amely a redukált nyomás és hőmérséklet közötti .összefüggését adja. A redukált nyomás (Pr) — ós hőmérséklet (T r) az üzemi abszolút nyomás, —- ill. hőmérséklet aránya az adott összetételű gáz kritikus nyomásának és hőmérsékletének súlyozott átlagához: P T P, = ; T r = , (2) 2(YP k r) YT k r) ahol Y a gázkomponens mennyisége mólban vagy térfogat %-ban. A gáz összetételére vonatkozó megfelelő adatok hiányában, közelítő számítások céljára a gáz ún. pszeudokritikus nyomása ós hőmérséklete, és a levegőhöz viszonyított átlagos fajsúlya közötti összefüggése használható fel (2. ábra). A valódi ós a normál állapotú gáz térfogata (F„) bármilyen nyomási ós hőmérsékleti viszonyok között: T 1 V = V 0Z 1—. (3) 0 273 P 1. táblázat F öld gázkeverék összetevőinek f izikai jellemzői Tabelle 1. Physikalische Kennwerte der Komponenta der Erdgasmischung Összevető Molekula súly [M] Fajsúly a levegőhöz viszonyítva 1 m 3 súly a [kp] Kritikus hőmérséklet [°C] Kritikus nyomás [ata] Összevető Molekula súly [M] 760 mm nyomásós 0 °C hőmérséklet mellett Kritikus hőmérséklet [°C] Kritikus nyomás [ata] Metán, CH 4 16,04 0,554 0,715 — 82,5 47,3 Nitrogén, N 28,02 0,968 1,252 — 147,1 34,6 Levegő 28,97 1,0 1,293 —140,7 38,4 Etán, 0., If n 30,07 1,038 1,34 + 32,2 49,8 Oxigén, 0.> 32,0 1,11 1,435 —118,8 51,3 Kénhidrogén, H.,S 34,08 1,178 1,52 + 101,5 91,8 44,01 1,52 1,965 + 31,1 75,4 Redukált nyomás 7. ábra. .1 földgáz túlsűrítési tényezője Abb. 1. Überkompressionsfaktor des Erdgases 2. ábra. A földgáz kritikus nyomásának és hőmérsékletének közelítő meghatározása Abb. 2. Annähernde Bestimmung des kritischen Druckes und der Temperatur des Erdgases 4S 'S 1 -3 «LÖ, -t 220 •I ISO 0,5 0,6 Ol 7 0,8 0,9 1,0 1 1,1 k gáz viszonylagos fajsúlya
