Условие:
Ниже записано уравнение состояния смеси газов в пластовых условиях, выраженное через мольные доли компонентов:\ni TRNzVPTRNVP\nn
1i\ni\nn
1i\nii
.
Коэффициент сжимаемости газа z функционально зависит от приведенных давлений и температур, z = f (Tприв, Рприв).
С приближением давления и температуры к их критическим значениям свойства газовой и жидких фаз становятся одинаковыми, поверхность раздела между ними исчезает и плотности их уравниваются.
Критическая температура (Ткр) – максимальная температура, при которой свойства газовой и жидкой фаз находятся в равновесии.
Критическое давление (Ркр) – давление паров вещества при критической температуре.
Среднекритические (псевдокритические) параметры смеси газов определяются по правилу аддитивности:
Рср.кр = ∑(𝐍𝐢
∙ 𝐏𝐢.кр),
Тср.кр = ∑(𝐍𝐢
∙ Т𝐢.кр).
Приведенными параметрами смеси газов называются безразмерные величины, показывающие, во сколько раз действительные параметры состояния газа: температура, давление, объем, плотность и другие больше или меньше среднекритических.
Рприв = Рпл
Рср.кр ⁄ ,
𝐓прив = Тпл
Тср.кр ⁄ .
В соответствии с законом Авогадро один моль газа занимает объем при нормальных условиях 22,414 л, а при стандартных условиях 24,055 л.
Нормальным условиям (н.у.) соответствуют абсолютная температура 273,15 К и абсолютное давление 0,1 МПа.
Стандартным условиям (с.у.) соответствуют температура 20°С (293,15 К) и абсолютное давление 0,1 МПа.
Объем газа в пластовых условиях определяется из соотношения БойляМариотта:
𝐕𝟎∙𝐏𝟎
𝐓𝟎
=
𝐕пл∙𝐏пл
𝐓пл
,
𝐕пл
= 𝐳
𝐕𝟎∙Тпл∙Р𝟎
Т𝟎∙Рпл
,
𝐕пл
=
𝐳∙𝐕𝟎∙Р𝟎∙(𝟐𝟕𝟑,𝟏𝟓+Тпл)
𝟐𝟕𝟑,𝟏𝟓∙Рпл
.
Объемный коэффициент газа оценивается отношением объема газа в пластовых условиях к объему, занимаемому газом при н.у.:
𝐛 = 𝐕пл
𝐕𝟎
= 𝐳
Тпл∙Р𝟎
Т𝟎∙Рпл
,
𝐛 = 𝐕пл
𝐕𝟎
=
𝐳∙Р𝟎∙(𝟐𝟕𝟑,𝟏𝟓+Тпл)
𝟐𝟕𝟑,𝟏𝟓∙Рпл
.
Для известного состава газа (Ni, %) найти коэффициент сжимаемости (z), объем газа в пластовых условиях (Vпл, м3
), объемный коэффициент b для пластовых условий (Рпл, атм; Тпл, °С) при первоначальном объеме (Vо, м3
). Исходные данные представлены в таблицах 1, 2.
При расчете необходимо перевести мольный состав (Ni, %) в доли.\nCH4 89,4\nC2H6 6,4\nC3H8 2,1\ni-C4H10 0.9\nn-C4H10 1,2\nVo 2300
Тпл 190\nPпл 39
