Критические давления, температуры и коэффициенты сверхсжимаемости компонентов нефтяных газов
| № п./п. | Компонент | ТКРi, оК | РКРi, 0,1 МПа | zКРi |
| 1. | Метан, СН4 | 190,7 | 45,8 | 0,290 |
| Этан, С2Н6 | 306,0 | 48,5 | 0,285 | |
| Пропан, С3Н8 | 369,8 | 43,4 | 0,277 | |
| Изо-бутан, i-С4Н10 | 407,2 | 37,2 | 0,283 | |
| н-Бутан, n-С4Н10 | 425,2 | 35,7 | 0,274 | |
| Изо-пентан, i-С5Н12 | 461,0 | 32,8 | 0,268 | |
| н-Пентан, n-С5Н12 | 470,0 | 33,0 | 0,269 | |
| Гексан, С6Н14 | 508,0 | 29,6 | 0,264 | |
| Гептан, С7Н16 | 540,3 | 27,0 | 0,259 | |
| Азот, N2 | 126,1 | 34,6 | 0,291 | |
| Двуокись углерода, СО2 | 304,2 | 74,96 | 0,274 | |
| Сероводород, Н2S | 373,6 | 88,9 | 0,268 |
Существуют графики (рис. 2.1), эмпирические формулы и зависимости для оценки коэффициента сверхсжимаемости от приведенных давлений и приведенных температур.
Рис. 2.1 Коэффициенты сжимаемости z углеводородных газов, в зависимости от приведённых параметров
При содержании неуглеводородных компонентов в составе нефтяных газов (N2, СО2, Н2S) следует вводить поправки в рассчитанное значение коэффициента сверхсжимаемости по правилу аддитивности:
z = NN2· z N2 + (1- NN2) · zув, (2.31)
где NN2 – молярная доля азота в смеси газов;
zN2, zув – коэффициенты сверхсжимаемости азота и углеводородной части смеси газов.
Для определения величин zN2 используются специальные графики (рис. 2.2).
Рис. 2.2. Зависимость коэффициента сжимаемости азота от давления и температуры
Зная коэффициент сверхсжимаемости (z) и объём, занимаемый газом при нормальных условиях, можно оценить его объём при пластовых условиях по закону Бойля–Мариотта:
. (2.32)
Отношение объёма газа при пластовых условиях (Vпл.) к объёму газа при нормальных условиях (Vo) называется объёмным коэффициентом(b) газа:
. (2.33)
Объёмный коэффициент газа используется при пересчёте объёма, занимаемого газом при нормальных условиях на пластовые условия и наоборот, например, при подсчёте запасов.
Рассмотрим пример. Дан мольный состав (Ni) газа:
Дано: Ni, доли Pкр, атм Ткр, К Ni • Piкр, атм Ni • Tiкр, К
СН4 0,8319 47,32 191 39,2 158,0
С2H6 0,0846 49,78 305 4,2 25,8
C3H8 0,0437 43,38 370 1,9 16,2
-C4H10 0,0076 38,25 407 0,3 3,1
n-C4H10 0,0168 38,74 425 0,6 7,1
i-C5H12 0,0057 33,89 461 0,2 2,6
n-C5H12 0,0032 34,10 470 0,1 1,5
C6H12 0,0063 30,52 508 0,2 3,2
Определить какой объём будет занимать 1000 м3 газа (при н. у.) для пластовых условий: Р = 100 атм, Т = 50°С?
Решение. Используя данные таблицы, мы можем найти коэффициенты сжимаемости (z) и объёмный коэффициент газа (b) для пластовых условий.
Рассчитаем приведенное температуру (2.27) и давление (2.28) для нашего состава и пластовых условий:
Tпр = (50 + 273,15) / S (Ni •Tiкр) = 323,15 / (0,8319 · 91 + 0,0846 · 305 + 0,0437 · 370 + 0,0076 · 407 + 0,0168 · 425 + 0,0057 · 461 + 0,0032 · 470 + 0,0032 · 470) = 323,15 / (158 + 25,8 + 16,2 + 3,1 + 7,1 + 2,6 + 1,5 + 3,2) = 323,15 / 217,5 = 1,48.
Рпр = 100 / S(Ni•Piкр) = 100 / (0,8319 · 47,32 + 0,0846 · 49,78 + 0,0437 · 43,38 + 0,0076 · 38,25 + 0,0168 ·38,74 + 0,0057 · 33,8 + 0,0032 · 34,1 + 0,0063 · 30,52) = 100 / (39,2 + 4,2 + 1,9 + 0,3 + 0,6 + 0,2 + 0,1 + 0,2) = 100 / 46,7 = 2,14.
По графикам (рис. 2.1) находим значение z, как функцию z = f(Тпр. =1,48) и f(Pприв=2.14) при определяем z. Для нашего случая величина z = 0,81.
Объём газа в пластовых условиях определяем, используя закон Бойля–Мариотта:
Vпл = z•Vo•(273,15 + t°) • Po / (273,15•Pпл),
Vпл = 0,81•1000•323,15•1 / (273,15•100) = 9,58.
Объёмный коэффициент газа оценивается отношением объёмов газа в пластовых условиях к объёму газа при н.у.:
b = Vпл/Vo = z•(273,15 + t°)•Po / (273,15•Pпл),
b = 9,58 / 1000 = 0,81•323,15•1 / (273,15•100) = 0,00958.
Дата добавления: 2015-08-08; просмотров: 3087;