Параметры | Углекислый газ | Сероводород | Азот | Водяной пар |
Формула | СО2 | Н2 S | N2 | H2 |
Молекулярная масса, М | 44,011 | 34,082 | 28,016 | 18/016 |
Газовая постоянная R, Дж/кг К | 189 | 245 | 297 | 463 |
Температура кипения при 0,1МПа, К | 194,5 | 212,0 | 77,2 | 373,0 |
Критическая температура, К | 304,0 | 373,4 | 125,9 | 647,15 |
Критическое давление, МПа | 7,54 | 9,18 | 3,46 | 22,54 |
Коэффициент динамич. вязкости, мкПа с(станд. условия) | 13,8 | 11,7 | 16,6 | 12,8 |
Критический коэффициент сжимаемости zкр | 0,274 | 0,268 | 0,291 | 0,23 |
Ацентрический фактор w | 0,42 | 0,1 | 0,04 | 0,348 |
Единицы измерения
Параметры | Единицы измерения | |||
| СИ | СГС | Смешанная |
|
Газовая постоянная R | Дж/кг К | эрг/г К=10-4 | м/оС=9,81 Дж/кг К |
|
Температура | К=273 + оС | К | оС |
|
Сила | ньютон(н)= кг*м/с2= 105дн=0,1013кгс | дина(дн)=г*м/с2= 105н | кгс=9,81н |
|
Давление | паскаль(Па)=н/м2 = 10дин(1МПа=106Па) | дин/см2=0,1Па | ата=кгс/см2= 9,81*104Па» 0,1МПа |
|
Энергия | Дж=кг м2/с2 | эрг=г см2/с2= 10-7Дж | кал=4,1868Дж |
|
Пример расчета
По данному массовому составу газа, величине пластового давления pпл определить:
* -содержание в нем пропана, бутана и газового бензина;
* - параметры смеси;
* - критические и парциальные параметры;
* -вид залежи.
Месторождение | массовая концентрация, % |
| ||||||||
| СН4 | С2Н6 | С3Н8 | i C4Н10 | n C4Н10 | С5Н12 +выс. | N2+ инерт | СО2 | Тпл К | р Мпа |
1 пример | 19,5 | 11,8 | 37,95 | 3,25 | 12,05 | 8,15 | 7,3 | -- | 353 | 23,0 |
Решение
1. Определяем среднюю молекулярную массу газа по (1.8)
2. Находим
плотность газа при нормальных условиях по (1.3)
rсм=32,15/22,41=1,43 кг/м3
3. Находим
содержание тяжёлых углеводородов в газе по (1.10) в г/м3
* пропана..............................10 . 37,95.1,43=542,0;
* i - бутана.............................10 . 3,25.1,43= 46,5;
* n -бутана.............................10 .
12,05.1,43=172,0;
* пентана и высших...............10 . 8,15.1,43=117,0;
__________________________________________________________
Всего..............................................................877,5 г/м3
Т.о., газового бензина (пентан целиком) и n-бутана (по величине, равной половине пентана) в составе газа будет
117+117/2=175,5 г/м3;
* пропана.............................. 542,0 г/м3;
* i - бутана............................. 46,5 г/м3;
* n -бутана............................. 172-58,5=113,5 г/м3.
____________________________________________________________-
Всего тяжелых углеводородов 877,5 г/м3.
- Находим относительную плотность газа по (1.4.2)
D0=1,43/1,293=1,106.
5. Определяем объёмные концентрации yi компонент по (1.5), парциальные давления pi по(1.6):
Компоненты | СН4 | С2Н6 | С3Н8 | i C4Н10 | n C4Н10 | С5Н12 +выс. | N2+ инерт | Пласт. давл. Р, МПа | Мол. масса смеси,М |
Массов. конц.%, gi | 19,5 | 11,8 | 37,95 | 3,25 | 12,05 | 8,15 | 7,3 | 23,0 | 32,15 |
Молек. масса, Мi | 16,04 | 39,07 | 44,1 | 58,12 | 58,12 | 72,15 | 28,02 | -- |
|
Объёмн. конц.% yi=gi M/ Mi | 39,09 | 9,71 | 29,12 | 1,8 | 6,67 | 3,63 | 8,38 | -- |
|
Парциал. давл. Рi=yip/100, МПа | 8,99 | 2,23 | 6,7 | 0,41 | 1,53 | 0,83 | 1,93 | -- |
|
6. Определим
тип залежи:
а) Имеем - D=1,106; метана-39,09%; жидкого газа (пропан-бутановая фракция) - »31%, газ. Бензина » 8%. Т.о. по разделу (3.1) месторождение можно считать газонефтяным.
в) по Коратаеву - g=0,27. Газ можно отнести к газонефтяному.
7. Найдем
объём паров после испарения 702 кг пропан -бутановой фракции, в которой содержится: пропана - 542 кг, бутана - 160кг.
Находим процентное содержание пропана и бутана в данной фракции:
пропан - g = 542.100 / 702=77,2%;
бутан - g= 100-77,2= 22,8%.
Определим среднюю молекулярную массу смеси
Объём паров (11)
Vп= 22,41.702 / 46,72=336,7 м3.
- Найдём критические и приведенные параметры смеси:
Компоненты | СН4 | С2Н6 | С3Н8 | i C4Н10 | n C4Н10 | С5Н12 +выс.
| N2+ инерт | Отн. плотн. D, кг/м3 | Мол. масса смеси, М |
Молек. масса, Мi | 16,04 | 39,07 | 44,1 | 58,12 | 58,12 | 72,15 | 28,02 | 1,106 | 32,15 |
Объём. конц. yi | 0,391 | 0,0971 | 0,2912 | 0,018 | 0,0667 | 0,0363 | 0,0838 | -- |
|
Крит. темп., К | 190,5 | 206 | 369,6 | 404 | 420 | 470,2 | 125,9 | -- |
|
Крит. давл., МПа | 4,7 | 4,9 | 4,3 | 3,7 | 3,8 | 3,4 | 3,46 | -- |
|
Т.к. объёмное содержание высококипящих и неуглеводородных компонент больше 10%, то для расчета критических параметров используем зависимости (1.12.1)
К= 128.46; К2= 16502,85; J=106,79; J2=11404,1041;
ркр=1,45 МПа; Ткр=154,5 К.
Рассчитаем критические параметры по (12):
ркр=4,3 МПа; Ткр=266,5 К.
Рассчитаем критические параметры по (14.1):
ркр=4,44 МПа; Ткр=262,3 К.
Проверочные задания
По данному составу газа, величине пластового давления pплопределить:
* -содержание в нем пропана, бутана и газового бензина;
* - параметры смеси;
* - критические и парциальные параметры;
* -вид залежи.
Состав газа взять из таблицы раздела (2.1.4).