Физическое состояние вещества
Газ, молекулы которого движутся хаотично и занимают весь предоставленный объём. В идеализированной модели «идеального газа» предполагается отсутствие сил притяжения и отталкивания между молекулами на расстояниях, больших размеров самих молекул.
Близкие слова
- идеальный газ (в контексте моделей)
- газовая фаза
В термодинамике часто рассматривают свободный газ как модель для расчёта давления и температуры системы.
Если нагревать закрытый сосуд, давление свободного газа внутри него будет расти пропорционально температуре.
Геологический и промышленный термин
Газ, находящийся в порах или трещинах горных пород в виде отдельной фазы. Он не растворён в пластовой воде или нефти и не находится в химической связи с минеральным скелетом породы.
Близкие слова
- пластовый газ (часто как синоним в контексте залежей)
- газовая шапка
Свободный газ в залежи добывается путём снижения давления до уровня, при котором он начинает выделяться из раствора.
Инженеры оценивают объёмы свободного газа перед началом бурения, чтобы избежать выбросов.
Отличие от связанного и растворённого газа
Ключевое различие состоит в способе существования молекул. Свободный газ занимает самостоятельный объём и подчиняется газовым законам (Бойля-Мариотта, Гей-Люссака). Растворённый газ распределён между молекулами жидкости или твёрдого тела и выделяется только при определённых условиях (нагрев, падение давления). Связанный газ может входить в состав кристаллогидратов или химически адсорбироваться на поверхности частиц, что делает его недоступным для обычной добычи без специальных методов воздействия.
Значение в нефтегазовой отрасли
В контексте разработки месторождений различают свободный газ и попутный. Свободный газ может формировать газовую шапку над нефтяной залежью или находиться в чисто газовых пластах. Его свойства (состав, давление) критически важны для проектирования скважин. Если газ находится в состоянии равновесия с жидкой фазой, он считается растворённым; как только давление падает ниже давления насыщения, избыток газа переходит в свободную фазу.