Состав и характеристика газа

Компо нентный состав	M_i, кг/кмоль	P_кр_i, МПа	T_крi, K	Молярная доля компонента-y_i	y_ip_кр_i	y_iT_кр_i	y_iMi, кг
CH₄	16,04	4,58	190,7	0,82	3,75	138,3529	11,63702
C ₂H₆	30,07	4,86	306,0	0,09	0,875286	55,1106	5,415607
С₃H₈	44,09	4,34	369,8	0,04	0,235228	20,04316	2,389678
i-C₄H₁₀	58,12	3,72	407,2	0,01	0,031248	3,42048	0,488208
n-C₄H₁₀	58,12	3,57	425,2	0,01	0,033915	4,0394	0,55214
i-C₅H₁₂	72,15	3,28	461,0	0,005	0,013776	1,9362	0,30303
n-C₅H₁₂	72,15	3,30	470,4	0,015	0,01056	1,50528	0,23088
C ₆H₁₄	86,17	2,96	508,0	0,01	0,014504	2,4892	0,422233
CO₂	44,01	7,496	304,2		0,07496	3,042	0,4401
S				1,0000	5.02	246,9392	21,8789

Решение. P_пр=13,8/5.02=2,65; T_пр=315/246=1.28

1) по графикам Брауна-Катца z_г=0,63;

2) по уравнению состояния Редлиха-Квонга

(39)

(40)

(a²-b²p-b)p=0,239 (41)

a²bp²=0,146 (42)

z³-z²+0,239 z -0,146 =0 z=0,63 (43)

Средняя молекулярная масса газа

(44)

Плотность газа:

при нормальных условиях

(45)

при стандартных условиях

(46)

относительная плотность газа по воздуху

(47)

плотность газа при p=4,6 МПа и T=311,2⁰K

(48)

Задание 1

. Определить степень отклонения природной газоконденсатной смеси от закона идеального газового состояния при следующих исходных данных: таблица №14, Т=310 K, P=14МПа. относительная плотность газа r=1,12;объем газа добываемого с 1 м³нефти при р₀=0,1 МПа и Т₀=273⁰K - V₀=60 м³/м³.

Таблица 14

Состав углеводородной части газа

№ п/п	Компо нентный состав	Молярные доли компонента, y_i
		№ варианта
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	CH₄	0,82	0,7	0,6	0,5	0,4	0,3	0,6	0,5	0,4	0,4
2	C ₂H₆	0,09	0,25	0,35	0,35	0,35	0,65	0,35	0,2	0,4	0,2
3	С₃H₈	0,04	0,005	0,005	0,005	0,005	0,005	0,005	0,1	0,15	0,15
4	i-C₄H₁₀	0,01	0,005	0,005	0,005	0,105	0,005	0,005	0,155	0,005	0,215
5	n-C₄H₁₀	0,01	0,01	0,01	0,11	0,11	0,01	0,01	0,015	0,015	0,005
6	i-C₅H₁₂	0,005	0,003	0,015	0,017	0,003	0,005	0,01	0,005	0,003	0,005
7	n-C₅H₁₂	0,015	0,017	0,005	0,003	0,017	0,015	0,005	0,005	0,007	0,005
8	C ₆H₁₄	0,01	0,01	0,01	0,01	0,01	0,01	0,015	0,02	0,02	0,02

Таблица 14

Состав углеводородной части газа

№ п/п

Компо

нентный состав

Молярные доли компонента, y_i

№ варианта

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

1 CH₄ 0,3 0,6 0,55 0,5 0,4 0,8 0,85 0,8 0,75 0,5

2 C ₂H₆ 0,5 0,35 0,45 0,35 0,35 0,15 0,1 0,15 0,2 0,25

3 С₃H₈ 0,15 0,005 0,005 0,102 0,205 0,005 0,005 0,005 0,005 0,205

4 i-C₄H₁₀ 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005

5 n-C₄H₁₀ 0,015 0,01 0,01 0,01 0,01 0,005 0,01 0,01 0,01 0,01

6 i-C₅H₁₂ 0,007 0,01 0,003 0,01 0,003 0,01 0,007 0,003 0,005 0,003

7 n-C₅H₁₂ 0,003 0,005 0,007 0,007 0,007 0,005 0,003 0,017 0,005 0,007

8 C ₆H₁₄ 0,02 0,015 0,02 0,016 0,02 0,02 0,02 0,01 0,02 0,02

Основные зависимости расхода жидкости через поры, капилляр, трещину.

Описательная часть.

Привести основные зависимости пористости, проницаемости от эффективного давления. Описать от чего зависят коэффициенты сжимаемости пор, породы, твердой фазы.

Расход флюида через трещину:

(50)

тогда проницаемость равна K=83000 b²*m,

где b-раскрытие трещины, мм;

m- пористость образца;

K –проницаемость мкм ²

градиент давления

F-площадь образца

m-вязкость.

Если раскрытие трещины- b измеряется в мкм, а проницаемость K в мкм² то:

K=83*10^-3*b²*m, (51)

(52)

где l –длина ребра кубика образца породы

Если расход жидкости считается через поперечное сечение трещины

, то m=1.

Расход флюида через капилляр

(53)

где R-радиус капилляра мкм,

проницаемость в мкм²

Пример расчета:

Дан кубик породы размером 10 10 10 см, имеющий проницаемость 10 мДарси. Через этот образец происходит фильтрация жидкости вязкостью 1 спз при градиенте давления (DP/L) равном 0,5 атм/м. В этом кубике имеется один капилляр диаметром 0,2мм. Найти: расход жидкости при фильтрации через капилляр, Q - суммарный расход через поры матрицы и капилляр.

При расчете необходимо учесть следующие соотношения:

проницаемость-1 дарси=1,02 мкм²==1,02 *10^-12 м²

Давление -1 атмосфера=10⁵ н/м²=10⁵ Па, 1Па=1 н/м²

Вязкость-1пз=10^-1н*сек/м², 1cпз=10^-3н*сек/м²=10^-3Па*сек

Расход- 1 м³/cек= 10 ⁶см³/cек,

1 дарси проницаемость среды через поперечное сечение которой площадью в 1 см при перепаде давления 1атм на 1 см расход жидкости вязкостью 1 спз составляет 1см³/сек

1м²- проницаемость среды через поперечное сечение которой площадью в 1 м² при перепаде давления 1Па на 1 м расход жидкости вязкостью 1 па*с составляет 1м³/сек

Решение:

DP/L = 0,005 атм/см (54)

Q = k•F•DP/(m•L); (55)

(56)

Q₁=12,5*10⁶ (0,01)²*p(0,01)² 0,005=0.002 cм³/c (57)

Q₂=10^-2*100*0,005=0,0005 cм³/c (58)

Q=0,007 cм³/c (59)

В системе СИ

DP/L =0,5*10⁵Па/м (60)

k_{капиляра}= r²/8=(1*10^-4)²/8=0,125*10^-8(61)

m= 10^-3Па*сек

Q₁= 0,125*10^-8* (1*10^-4)² p *0,5*10⁵*10³=2*10^-9м³/cек (62)

K_пор=10^-14м²(63)

Q₂=10^-140,5*10⁵10³10^-2=5*10^-9м³/cек (64)

Q=7*10^-9м³/cек (65)

Задание 2

В образце породы размером 10 10 10 см имеется 3 вида пустот: поры, трещина, капилляр. Известны проницаемость пор матрицы, радиус капилляра, вязкость жидкости, общий расход жидкости через образец, проницаемость породы за счет пор, градиент давления (таблица 15). Найти расход жидкости в образце через поры, капилляр, трещину; раскрытость трещины, трещинную проницаемость. Сравнить расход жидкости через поры, капилляр, трещину. Расчет проводить в системе едениц СИ. Для расчета выбирать соответствующий вариант согласно указанию преподавателя.

Таблица 15

Вариант	К пор, мдарси	R капилляра, мм	Вязкость, Па *сек	Градиент давления, Па/м	Площадь образца, cм	Общий расход, М³/сек
1	1	0,1	0,001	50000	100	0,000002
2	2	0,05	0,001	23000	100	0,000007
3	4	0,02	0,001	34000	100	0,000007
4	3	0,03	0,001	24000	100	0,000008
5	5	0,04	0,001	12000	100	0,000005
6	6	0,05	0,001	36000	100	0,0000076
7	7	0,06	0,001	76000	100	0,0000059
8	8	0,07	0,001	54000	100	0,0000064
9	9	0,09	0,001	47000	100	0,0000063
10	1	0,01	0,001	37000	100	0,0000043
11	1,1	0,1	0,001	65000	100	0,0000029
12	3	0,03	0,001	26000	100	0,0000039
13	4	0,04	0,001	75000	100	0,0000074
14	5	0,05	0,001	58000	100	0,0000039
15	6	0,06	0,001	47000	100	0,0000094
16	3	0,07	0,001	55000	100	0,0000046
17	8	0,09	0,001	56000	100	0,0000066
18	9	0,01	0,001	63000	100	0,0000077
19	2	0,09	0,001	26000	100	0,0000033
20	3	0,01	0,001	67000	100	0,0000049

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

1 2

Полупроводниковые приборы. Транзисторы

Конституционно-правовые нормы: понятие, особенности и виды

Анализ финансового состояния предприятия

Индукция и дедукция. Анализ и синтез

Анализ актива баланса

Правовое положение сословий в Российском государстве в XVIII веке

Самый сильный аргумент, почему эволюция человека не могла быть