2014-02-10
4703
Плотность газа.
Критические и приведенные параметры газа.
Критическим состоянием вещества (газа) является такое состояние, при котором исчезает граница между его газовой и жидкой фазой и свойства этих фаз становятся равными друг другу.
Для природного газа (смеси углеводородных и не углеводородных компонентов) критические параметры – давление, температура, плотность, объем и т.д. –определяются как псевдокритические по составу газа расчётным путём.
Графический способ определения псевдокритических параметров состоит в определении величин (Рп.кр., Тп.кр.) по графической зависимости от относительной плотности газа по воздуху r.
Расчетный способ определения псевдокритических параметров применяется при известном составе газа, когда определены все компоненты природного газа, по формулам:
Рп.кр. = xi Pкр.i, (2.2)
Тп.кр. = xi Tкр.i , (2.3)
| Состав | Содерж. % | Критические параметры | Псевдокритические | ||
| Рк | Тк | Рпк | Тпк | ||
| СН4 | 74,1 | 4,69 | 190,5 | 3,4 | 141,2 |
| С2Н6 | 7,48 | 4,97 | 306,4 | 0,37 | 22,85 |
| ….. | |||||
| å | 4,76 Мпа 218,30 К |
Приведенными параметрами называют отношение соответствующих параметров к их критическим значениям. Приведённые параметры природного газа определяются как отношение давления и температуры к их псевдокритическим значениям:
| Рпр = Р / Ркр.(2.4) Тпр = Т / Ткр.(2.5) |
| Рпр = Р / Рп.кр.(2.6) Тпр = Т / Рп.кр.(2.7) |
Коэффициент сверхсжимаемости газа ( z ).
Коэффициент сверхсжимаемости является отношением объема V газа, при заданных давлениях и температуре, к объему этого газа, определённому при идентичных Р и Т по законам «идеального» газа:
Z = V/Vид., (2.8)
Коэффициент сверхсжимаемости характеризует отклонение объёма реального газа от объёма «идеального» газа. Он зависит от состава газа, давления и температуры и может быть определён аналитическим или графическим способом. На практике (для текущих технических расчетов, в том числе и при обработке данных по исследованиям скважин) применяется графический способ – по зависимости z от Тпр. и Рпр.
Плотность – отношение массы газа к его объему (кг/м3).
Плотность газа при нормальных условиях (Р = 760 мм рт.ст. и Т = 273 0 К) определяется по формуле:
r = М/22.4, (2.9)
где М – молекулярная масса газа.
Плотность п. газа зависит от состава, давления и температуры. Плотность газа при заданных (пластовых) условиях Р и Т определяется по известной плотности при нормальных (стандартных) условиях по формуле:
r = rст. (РТст/РатZТ) (2.10)
При наличие влаги (водяных паров) вносится в расчет поправка на влагосодержание. Для практических расчетов часто используется относительная плотность газа по воздуху ` r:
`r = r / rвозд., (2.11)
rвозд н 273 гр.К = 1.293 кг/м3
rст 293 гр.К = 1.205 кг/м3
или
`r = М /28.96
Вязкость – физическое свойство вещества, которое проявляется при движении и характеризует сопротивляемость скольжению и сдвигу одной части относительно другой.
Вязкость газа оценивается через коэффициент вязкости который зависит от давления, температуры и состава природного газа. При повышении в составе природного газа тяжелых углеводородов вязкость его увеличивается.
Влагосодержание газа (W) – это количество паров воды, растворенной в единице объема природного газа при заданных (например пластовых) условиях. Влагосодержание газа зависит от состава газа, Т, Р, физико – химических свойств конденсационной воды с которой с которой газ находится в термодинамическом равновесии.
W = W 0,.6 Сс Ср ,(2.12)
где W0,6 – влагосодержание с `r = 0,6;
Сс – поправка на соленность воды;
Ср – поправка на отклонение плотности данного газа от 0,6.
