Фазовые переходы в нефти воде и газе

 


            Фазовые переходы подчиняются определённым закономерностям, в основе которых лежит понятие равновесия фаз. Равновесие фаз характеризуется константой равновесия, которая зависит от температуры и давления.


            Константа фазового равновесия i-го компонента характеризуется отношением мольной доли компонента в газовой фазе (уi или Nyi) к мольной доле этого компонента в жидкой фазе (хi или Nxi), находящейся в равновесном состоянии с газовой фазой:


 


Фазовые переходы в нефти воде и газе.                  (3.1)


 


Для определения равновесного состояния газожидкостных смесей используются законы Дальтона и Рауля.


            Согласно закону Дальтона каждый компонент, входящий в газовую фазу имеет своё парциальное давление Pi, а общее давление в газовой системе равно сумме парциальных давлений:


 


Фазовые переходы в нефти воде и газе               (3.2)


 


Согласно закону Рауля, парциальное давление компонента над жидкостью (нефтью) равно давлению насыщенного пара (Рнас. пара) или упругости пара (Qi) и этого компонента, умноженному на его мольную долю в нефти:


 


Фазовые переходы в нефти воде и газе    или    Фазовые переходы в нефти воде и газе,   (3.3)


 


где Qi – упругость паров компонента;


Nxi – мольная доля компонента;


piнас. пара – давление насыщенного пара i-го компонента.


В момент равновесия парциальное давление i-го компонента в газовой фазе равно парциальному давлению компонента над жидкостью. И это описывается законом Дальтона-Рауля для равновесного состояния газовой и нефтяной фазы:


 


Фазовые переходы в нефти воде и газе;             (3.4)


 


Фазовые переходы в нефти воде и газе,        (3.5)


 


где Кi – константа равновесия i-го компонента при данной температуре и давлении смеси.


            Оценить состав газовой (Nyi) и жидкой (Nxi) фаз  можно на основе уравнения материального баланса, записанного для одного моля нефтегазовой смеси (Nzi):


 


Фазовые переходы в нефти воде и газе,             (3.6)


            где L – мольная доля жидкой фазы;


V – мольная доля паровой фазы;


Nzi – мольные доли компонентов в нефтегазовой смеси.


            По условию сумма мольной доли жидкой и паровой фаз равна единице. Отсюда:


V=1–L.            (3.7)    


 


Используя уравнения (3.6) и (3.7) получим выражение для мольной доли компонента жидкой фазы:


 


Фазовые переходы в нефти воде и газе ,            (3.8)


         или


Фазовые переходы в нефти воде и газе ,      (3.9)


 


и для мольной доли компонента газовой фазы:


 


Фазовые переходы в нефти воде и газе.             (3.10)


 


Величины: V и L оцениваются и уточняются методом последовательных проб и приближений (см. разд. "Практикум для самостоятельной работы").  .


 


 

ищи здесь, есть все, ну или почти все