【文章內(nèi)容簡介】 =yi/ N2 —— CH4 C2H6 C3H8 C4H10 總和 42 四 .用狀態(tài)方程求壓縮因子 以 SRK方程為例 （ 1） .對于純組分： 其中： ?— 旋轉(zhuǎn)因子，可查表得 43 其中： 44 （ 2） .對于混合氣體： 其中： xi— i組分的摩爾濃度； 互因子，可查表得。 五 .用狀態(tài)方程關(guān)聯(lián)式計算壓縮因子（略） 45 第三節(jié) 天然氣的高壓物性 一 .天然氣的地層體積系數(shù) 定義：天然氣在油藏條件下 (P地 ,T地 )的體積 V與標(biāo)態(tài)下(Psc=,Tsc=20℃ )的體積 Vsc之比。 46 實(shí)驗(yàn)方法 47 在礦場上常用 Bg 天然氣地下儲量： 天然氣地面儲量： P 當(dāng) P=const時， T?? Bg ? 48 二 .天然氣的等溫壓縮率 定義： 在等溫條件下，天然氣隨壓力變化的體積變化率。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為： 49 所以 : 理想氣體 z=1? 單組分氣體 多組分氣體 組成一定， Ppc=const 50 則 : 代入 Cg的表達(dá)式 視對比壓縮系數(shù) 通過 Ppc?Ppr ?查圖版 51 計算法 (最常用的方法 ) （ 1） . 根據(jù)天然氣的組成 ,先求出 PPr、 TPr和 Z以及 ΔZ/ΔPpr 然后按公式 256計算 Cg （ 2） .根據(jù)天然氣的組成 ,先求出 PPr、 TP查圖 28得： CPr 然后： Cg=CPr/PPc （ 3） .根據(jù)教材 33頁式 (238) 52 53 三 .天然氣的粘度 定義： 是因?yàn)樘烊粴鈨?nèi)部摩擦而引起的阻力。 單位：達(dá)因 ?秒 /厘米 2或克 /厘米 ?秒（也稱泊） 常用單位：厘泊 (cp), 1泊 =100cp 1厘泊 =1毫帕 ?秒 (mpa ? s) P?, ?g =const 原因： ??，但 ?g ?，而速度與壓力無關(guān)， T?, ?g ? 原因：速度 ?。 M ?(或 ? ?)， ?g ? 原因：速度急劇下降。 T相同時， ?g (非烴 ) ?g (烴 ) 54 2. 高壓下影響 ?g的因素 (1).圖版法 已知天然氣組成或相對密度 ,求在給定 T、 P下的粘度。 解： M，根據(jù) M或相對密度與 T，在圖 211上查取 181。g1； ； 212中查出高低粘度比 259計算在 T、 P下的天然氣粘度 181。g。 在高壓下氣體具有液體的性質(zhì) P ?? λ ?,內(nèi)摩擦阻力 ?? ?g ? T ?? λ ?,內(nèi)摩擦阻力 ? ? ?g ? M ?? λ ?,內(nèi)摩擦阻力 ?? ?g ? 55 （ 2） .任意 T,1at下，單組分氣體的 ?g Golubev公式 (指數(shù)式，經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式 ) （ 3） .任何 T,1at下混合氣體的 ?g 其中： ?c*是 1at,Tc時的粘度 56 說明：資源供應(yīng)量中： 2022年哈油 200萬噸， 2022年哈油 1000萬噸， 2022年哈油 2022萬噸。 57 第四節(jié) 天然氣含水量和天然氣水合物 含水蒸汽的天然氣稱為濕天然氣，天然氣含水量與下列因素有關(guān)： （ 1） .隨溫度增加而增加；隨壓力增加而減少； （ 2） .隨含鹽量增加而減少； （ 3） .相對密度越大，含水量越少。 通常用絕對濕度或相對濕度（水蒸汽飽和度）描述天然氣中含水量的多少。 1絕對濕度 每 1M3的濕天然氣所含水蒸氣的質(zhì)量稱為絕對濕度，其關(guān)系式如下： 若濕天然氣中水蒸氣的分壓達(dá)到飽和正氣壓，則飽和絕對濕度可以寫成： 飽和絕對 濕度是指在某一溫度下天然氣中含有的最大的水蒸汽量。 TRpVWXWVW??TRpXWSWS ?58 2相對濕度 在同樣的溫度下，絕對濕度與飽和絕對濕度之比，稱為相對濕度216。： 絕對干燥的天然氣， Pvw=0，則 216。=0；當(dāng)濕天然氣達(dá)到飽和時，pVW=pSV,216。=1,對一般天然氣： 0216。1。 3天然氣含水量的確定方法 二 天然氣水合物 1水合物的形成與天然氣水合物資源 2天然氣開采過程中防止井筒出現(xiàn)水合物 3氣態(tài)天然氣轉(zhuǎn)變?yōu)樗衔飪\(yùn) SWVWS ppXX ????CCXX S ??? 0nOHMOnHM )( 22 ??59 第三章 油氣藏?zé)N類的相態(tài)和汽夜平衡 第一節(jié) 油氣藏?zé)N類的相態(tài)特征 一 相態(tài)及其表示方法 一個組成不變的體系，狀態(tài)參數(shù)壓力、溫度和比容（ p、 T、 v)之間的關(guān)系用狀態(tài)方程來表示： 狀態(tài)方程是體系相態(tài)的數(shù)學(xué)描述方法，將狀態(tài)方程以圖示法表示就是相圖。相圖是表示體系狀態(tài)變化的坐標(biāo)圖，它實(shí)質(zhì)上是狀態(tài)方程度圖示表示法。系統(tǒng)的相態(tài)不僅與物質(zhì)組成有關(guān)，而且還取決于改體系的壓力和溫度。 立體相態(tài)和平面相態(tài) 0),( ?TvpF60 二 單、雙組分體系的相態(tài)特征 1單組分體系（即純物質(zhì)）的 相圖（ p— T相圖） 特征： 一點(diǎn)一線兩區(qū)。 兩區(qū) :汽相區(qū)和液相區(qū) 一線 :汽、液相共存線（飽和蒸汽壓線 ） 一點(diǎn) :臨界點(diǎn)（飽和蒸汽壓線的終點(diǎn)） 臨界點(diǎn)的溫度稱為臨界溫度 TC 臨界點(diǎn)的壓力稱為臨界壓力 Pc 臨界點(diǎn)是兩相共存的最高溫度和最高壓力點(diǎn)；高于臨界溫度時，無論加多大壓力體系都不會出現(xiàn)液相。 在臨界點(diǎn)，體系為沒有氣態(tài)液體之分的流體。 泡點(diǎn)壓力 ：溫度一定，體系中出現(xiàn)第一批氣泡時的壓力，記為 pb 露點(diǎn)壓力 ：溫度一定，體系中出現(xiàn)第一批液滴時的壓力，記為 pd 61 62 pT相圖 ? 特征：三點(diǎn)三線三區(qū)。 ? 三線： 泡點(diǎn)線、露點(diǎn)線和等液量線 ? 三區(qū)： 泡點(diǎn)線外側(cè)為 液相區(qū) 露點(diǎn)線外側(cè)為 氣相區(qū) 泡點(diǎn)線和露點(diǎn)線包圍的區(qū)域?yàn)?兩相區(qū) . 三點(diǎn)： C, CT, Cp 臨界點(diǎn)： 僅僅是泡點(diǎn)線和露點(diǎn)線的交 點(diǎn)，不再是兩相共存的最高溫度和最高壓力點(diǎn) 臨界凝析溫度點(diǎn)： 兩相共存的最高溫度點(diǎn) 臨界凝析壓力點(diǎn)： 兩相共存的最高壓力點(diǎn) 63 相圖形狀特征 必位于兩純物質(zhì)飽和蒸汽壓線之間； 2?；旌衔锏呐R界壓力往往高于兩純組分的臨界壓力，而混合物的臨界溫度則介于兩純組分 的臨界壓力之間； 3。隨著混合物中較重組分比例的增加，臨界點(diǎn)向右移動； 4。混合物中哪一組分含量占優(yōu)勢，露點(diǎn)線或泡點(diǎn)線就靠近哪一組分的飽和蒸汽壓線； 5。兩組分的濃度越接近，兩相區(qū)的面積就越大，某一組分的濃度很高時，兩相區(qū)就變得很狹長 。 64 65 三、多組分系統(tǒng)的相態(tài)特征 66 用相圖判斷油氣藏類型 ； ； 67 68 69 第二節(jié) 汽 — 液相平衡 一 .相態(tài)方程 假設(shè)：系統(tǒng)中 i組分的摩爾濃度為 zi；組分 i在汽、液中的濃度為yi、 xi，系統(tǒng)的總摩爾數(shù)為 1。則： 命題 已知： 1摩爾總組成為 Zi的混合物，在 P、 T條件下達(dá)到汽液兩相平衡， 求： nl和 ng； ，即 xi和 yi 70 令： 所以 上式即為相態(tài)方程 iii xyK ?71 當(dāng)系統(tǒng)有 m個組分，就可以寫出 m個相態(tài)方程，其中有 m+1個未知數(shù)（ x1， x2， …x i…x m， ng），但還有一個方程，即： 故： 同理： 72 泡點(diǎn)方程：在泡點(diǎn)線上， 露點(diǎn)方程：在露點(diǎn)線上， 平衡比的求取 — 圖版法 73 74 75 76 ： 已知 zi， T， p，求 ng， NL， xi， yi 解 :（ 1） .選擇圖版 pcv，根據(jù) T， p查 Ki； （ 2） .設(shè) ng初值，按閃蒸方程計算 （ 3.）如果不等于 1，則調(diào)整 ng值，直到等于 1為止。 ： 已知 zi和 T,求 pb 解 :(1).假設(shè)泡點(diǎn)壓力初值 (2).根據(jù)溫度和泡點(diǎn)壓力初值查 Ki, (3).計算 是否等于 1, (4).如果不等于 1,調(diào)整 pb值 ,重新計算 ,直到等于 1為止。 ： 已知 zi和 T，求 pd 解 :(1).假設(shè)露點(diǎn)壓力初值 (2).根據(jù)溫度和露點(diǎn)壓力初值查 Ki, (3).計算 是否等于 1, (4).如果不等于 1,調(diào)整 pb值 ,重新計算 ,直到等于 1為止。 **調(diào)整方向 ,兩相區(qū)內(nèi) 1,兩相區(qū)外 1 77 P b 、 P d 計算程序開始輸入 n L , x i ( z g , y i )輸入 T假設(shè) P b ( P d )由 P b ( P d ) 、 T ? K i? K i z i =1T T c結(jié)束NYNY? zi/ Ki=1T CT78 平衡比的求取 — 計算法 熱力學(xué)汽液兩相平衡條件 :化學(xué)位相等 在恒溫條件下 ,逸度 fi與化學(xué)位有 : 故可導(dǎo)出 : 則 : iLiV uu ?ii fRTdu ln?79 以 SRK方程為例 :解方程 三個 Z的根中 ,最大的正根為汽相為汽相混合物的 ZV值 ,最小的正根為液相混合物的 ZL值 . 逸度系數(shù)的計算公式為 : 對汽相 對液相 80