Spis treści Przedmowa ... 7 Streszczenie... 9 1 Wprowadzenie ... 10 1.1 Cel pracy ... 10 1.2 Teza pracy ... 11
2 Tradycyjnie stosowane metody i techniki badań składu gazu ziemnego w przemyśle naftowo - gazowniczym ... 12
2.1 Metody i techniki badań składu gazu ziemnego ... 12
2.2 Metody poboru próbek do analizy- chromatograficznej13 3 Zastosowanie spektroskopii oscylacyjnej w przemyśle gazowniczym 17 4 Prawa fizyki wykorzystane do opisu zjawiska rozproszenia Ramana 23 4.1 Promieniowanie elektromagnetyczne ... 23
4.2 Oddziaływanie promieniowania elektromagnetycznego z materią 24 4.3 Energia wewnętrzna atomów i cząsteczek ... 24
4.4 Poziomy energetyczne oscylacji cząsteczek ... 25
4.5 Zjawisko rozproszenia Ramana - opis klasyczny ... 30
4.6 Zjawisko rozproszenia Ramana - opis kwantowy ... 31
5 Budowa spektrometru dyspersyjnego wykorzystanego w pracy 37 6 Zastosowanie spektrometru Ramana do badań roztworów gazu ziemnego 43 6.1 Budowa i opis laboratoryjnego stanowiska badawczego 43 6.2 Analiza jakościowa widm ramanowskich dla próbek składników gazu ziemnego ... 45
6.3 Przygotowanie próbek kalibracyjnych roztworów gazu ziemnego na potrzeby budowy referencyjnej bazy danych ... 51
6.4 Wpływ ciśnienia na widmo ramanowskie roztworu gazu ziemnego 53
6.5 Wpływ temperatury na widmo ramanowskie roztworu gazu ziemnego 63 6.6 Oddziaływanie składników roztworu gazu ziemnego na widmo Ramana 71 6.7 Wpływ zmiany gęstości na widmo Ramana roztworu gazu ziemnego 77
7 Algorytm do wyznaczania stężenia molowego na podstawie widma
ramanowskiego ... 79
8 Badania polowe „in-situ" z wykorzystaniem spektrometru Ramana 96 8.1 Oznaczenie składu gazu ziemnego na kopalni gazu ziemnego Wysin-3H 96 8.2 Oznaczenie składu gazu ziemnego z wykorzystaniem wgłębnej sondy Ramana - odwiert Opalino-3 ... 101
9 Podsumowanie i wnioski ... 107
Literatura... 109
Załączniki ... 115
a) Schemat narzędzia do badań składu gazu ziemnego „in-situ" w odwiercie z wykorzystaniem spektroskopii Ramana ... 116
b) Schemat połączenia spektrometru ramanowskiego z głowicą sondy za pomocą długiego światłowodu ... 117
c) Wizualizacja graficzna dla wykonanych badań in-situ składu gazu ziemnego w odwiercie Opalino-3 z wykorzystaniem spektrometru Ramana 118
