采气工程第二章烃类流体相态课件

采气工程第二章烃类流体相态2024/4/16采气工程第二章烃类流体相态‹#›主要内容一、

烃类流体相态特性二、油气体系气液平衡计算三、实际气体状态方程和热力学性质四、重馏分特征化五、相态法气藏类型判别简介采气工程第二章烃类流体相态‹#›相态的几个基本概念多组分烃类流体相态变化和原理气液平衡的物料和热力学平衡的基本概念气液平衡计算的基本步骤实际气体状态方程的基本结构重馏分特征化基本原理本章掌握重点采气工程第二章烃类流体相态‹#›一、烃类流体相态特性（一）基本概念体系相组分组成自由度相平衡化学位逸度采气工程第二章烃类流体相态‹#›1、体系体系是在一定范围内一种或几种定量的物质

体系和环境是相对的范围是研究时划定的环境和体系密切相关 研究的范围确定了体系中的物质及物质量，也确定了环境和体系的关系体系分类可分为单组分体系和多组分体系孤立体系与环境无能量和物质交换封闭体系与环境仅有能量交换、无物质交换敞开体系与环境既有能量交换、又有物质交换井口保护器井口装置阀座

锥形阀

弹簧

孔板压座

外壳

芯子

孔板

水气采气工程第二章烃类流体相态‹#›2、相体系内任何均一的部分体系总是由一定数目的相构成相有气、液、固三种，可以不连续存在（如：干冰可由固相直接到气相）相与相之间存在界面任何一相都能与体系的其它均匀部分分开3、组分构成体系的各种纯物质可以是单质也可以是化合物各物质之间无化学反应纯水盐水采气工程第二章烃类流体相态‹#›5、自由度在不改变平衡体系中原有平衡相数的条件下可独立改变的量天然气中一般为压力、温度、浓度、组成等当某一参数改变引起相数的改变，则该参数不是独立变量盐水体系中构成某种物质（组分）的含量或比例天然气中一般用摩尔百分比表示体系中各组分的组成摩尔百分比的加和等于14、组成采气工程第二章烃类流体相态‹#›6、化学位控制物质传递的强度位能它实际上是体系某种物质的偏摩尔内能（内能确定了分子运动速度）当有多相存在时，它决定了某种组分在一相到另一相的传递强度概念抽象、难于具体化和计算。7、相平衡体系中各组分在相与相之间的迁移传递速度相等时的状态。迁移速度受化学位控制相平衡时，某组分在各相中的化学位相等（相平衡热力学条件）8、逸度●校正了的压力，它是人们在实现由热力学变量（化学位）向物理测量变量转换的一种概念工具。它直接将数学上的抽象量与实际的可以测量的普通强度量相联系起来。等价化学位

逸度系数可由状态方程计算（对理想气体混合物其值位1.0）盐水相平衡时，某组分在各相中的逸度相等为相平衡的另一种热力学判定条件。平衡常数

盐水采气工程第二章烃类流体相态‹#›(二）单组分和多组分烃类单一烃类组分相态特征多组分烃类体系相态特征多组分体系的反转凝析现象常见气藏的P-T相图采气工程第二章烃类流体相态‹#›1、单一烃类组分相态特性理论和实验研究同时表明，对于同一纯物质存在以下关系

它表明图解上述函数关系需要三维空间。在实际应用中三维空间难于应用实际经常使用的是：

压力-温度投影图（

简称P—T图）

压力-体积投影图（

简称P—V图）BCD液气、液两相区气临界点T<TcT>TcT=TcP单组分体积VBCD液气、液两相区气临界点T<TcT>TcT=TcP多组分体系体积V采气工程第二章烃类流体相态‹#›1、单一烃类组分相态特性理论和实验研究同时表明，对于同一纯物质存在以下关系

它表明图解上述函数关系需要三维空间。在实际应用中三维空间难于应用实际经常使用的是：

压力-温度投影图（

简称P—T图）

压力-体积投影图（

简称P—V图）单一组分烃类体系的相态研究已经揭示了相平衡的许多重要特性。无论体系多么复杂，多相共存、蒸气压、临界点、连续单相区等重要概念将会应用到任一体系。临界点：气液相内涵性质相同的点，这时气液两相共存。临界参数：Pc，Tc，ρc，Zc，Vc正常相变：P衡定，T升高，液相全变为气相。T衡定，P下降，液相也会全变为气相。特点：无两相区，是一个急变过程。采气工程第二章烃类流体相态‹#›2、多组分烃类体系相态特征单一组分与多组分体系的基本区别在于：体系中每增加一个组分就要增加一个自由度。我们必须规定附加的变量来确定体系的状态。对于一个含有N个组分的体系，其描述方程为：

由此可见，多组分体系不可能用三维空间来描述一个完整的体系。采气工程第二章烃类流体相态‹#›两相共存的最高压力泡点线露点线等液量线气藏类型-相图法：

干气藏：TReseroir

Tm湿气藏：TReservoir

Tm，但地面分离条件落在两相区凝析气藏：Tc＜TReservoir＜Tm，Tc——临界凝析温度Pc——临界凝析压力3、多组分体系的反转凝析现象在纯组分体系中，当等温压缩或等压降温时，都会导致有液体的凝析产生。

在多组分体系中则常常出现和这相反的逆变现象，即在等温降压或等压升温的情况下，反而会引起液体的凝析。

天然气体系中凝析气体系特有的现象2、多组分烃类体系P-T相图及特征两相共存的最高温度采气工程第二章烃类流体相态‹#›3、常见气藏的P-T相图干气气藏P-T相图示意图C湿气藏P-T相图示意图Csep典型特点：干气在任何环节不产生液烃湿气在分离器有液烃产生凝析气在地下、井筒和分离器均有液烃产生采气工程第二章烃类流体相态‹#›二、气液平衡及相图计算(一)相平衡计算的基本概念及应用(二)油气体系气液平衡计算物料平衡方程(三)油气体系气液平衡时热力学平衡方程(四)相平衡计算的常用数学模型(五)相图计算采气工程第二章烃类流体相态‹#›1、相平衡体系中各组分在相与相之间的迁移传递速度相等时的状态

对任一组分，气相分子进入液相的速度和液相分子进入气相的速度相等。特点：P、T一定，平衡时各相组成不变,是一个动态平衡。液/xi汽/yi2、相平衡常数(平衡分配比)定义：平衡时，组分i在气相和液相中的摩尔分数之比。公式：计算方法：收敛压力法状态方程法3、相平衡计算模型的原理相平衡相平衡时，某组分在各相中的化学位相等

组分i的气相逸度应与液相逸度相等fvi

=fLo,i=1,2,…n逸度单位：与压力单位相同用途：判断气液两相是否达到平衡的可测工具或称参数。

等价化学位

逸度系数可由状态方程计算Question：Howtocalculatecompositionofeverycomponentinsystem?（一）气液平衡计算基本概念及应用采气工程第二章烃类流体相态‹#›(二)油气体系气液平衡计算物料平衡方程（1）假设条件体系处于气液相平衡等组成膨胀，孔隙定容体系温度保持恒定不考虑油气接触介质的影响

液/xi汽/yi（2）数学模型（物料平衡方程）

设对于一混合烃类体系，取1mol的物质作为分析单元，那么当其处于任一气液两相平衡状态对应有以下特性（数学描述）：①平衡气液相的摩尔分量V和L分别在0和1之间变化，且满足归一化条件：V+L=1.0②平衡气、液相的组成应分别满足归一化条件：或表示为：③平衡气、液相中的各组分的量之和应分别等于各自总的量的大小：④平衡气、液相中任一组分的分配比例用平衡常数描述：烃类混合体系中i组分的摩尔组成采气工程第二章烃类流体相态‹#›(二)油气体系气液平衡计算物料平衡方程采气工程第二章烃类流体相态‹#›目标：求在给定压力和温度条件下得气、液两相的摩尔分量及组成解法：物料平衡方程是高度非线性方程，一般采用迭代法求解（如：牛顿迭代法）。如何利用物料平衡方程求解相平衡问题？V的初值：进料为液相，可使初值小于0.5；进料为气相，可使初值大于0.5收敛判据：物料平衡方程的牛顿迭代法要求得平衡气液相的摩尔分量和组成，关键的参数是气液两相的平衡常数Ki，只要能准确知道气液平衡状态下各组成的平衡常数，就能进行气液平衡计算。

那么气液两相平衡时其热力学条件和平衡常数有什么关系呢？采气工程第二章烃类流体相态‹#›1、气液平衡常数与气液相逸度的关系2、逸度系数与逸度、压力和组成的关系3、气液相平衡热力学方程组相平衡计算的热力学平衡条件方程组为：液/xi汽/yi（三）油气体系气液平衡时热力学平衡方程采气工程第二章烃类流体相态‹#›油气体系相平衡的统一数学模型：物料平衡方程组热力学平衡条件其中的露点、泡点和闪蒸模型均可从该模型导出通过该模型的变化。可计算体系的露点线、泡点线、等液量线液/xi汽/yi解释（四）、相平衡计算的常用数学模型采气工程第二章烃类流体相态‹#›采气工程第二章烃类流体相态‹#›①对Pd赋初值②对Ki赋初值③计算组成xi④计算逸度fLi，fVi

⑤计算平衡常数Ki⑥平衡条件检查，即：|fLi-fVi|＜ε⑦检查露点是否收敛汽/yi解释露点计算步骤：采气工程第二章烃类流体相态‹#›2、泡点计算于是泡点状态气相的组成归一化条件为：泡点定义：第一个气泡刚好析出时的状态。计算泡点就是计算泡点压力或泡点温度。液/xi汽/yi计算步骤和露点计算相似采气工程第二章烃类流体相态‹#›3、气液平衡计算

（天然气地面工程中又称平衡冷凝）气液平衡计算方程组建立气液平衡计算满足的条件气液平衡计算方法采气工程第二章烃类流体相态‹#›①对每个Ki赋初值。如用Willson公式赋初值②用牛顿迭代法求解平衡冷凝方程，确定V③计算组成xi，yi④用状态方程计算逸度fLi，fVi

⑤计算平衡常数Ki⑥对每个组分检查平衡条件是否收敛，条件：|fLi-fVi|＜ε输入P、T、zi初值Ki物质平衡计算VL、V、xi、yi计算Ki计算ZL、ZV计算fLi、fVi

|fLi-fVi|＜ε?NY气液平衡计算步骤：采气工程第二章烃类流体相态‹#›定义：平衡冷凝是气体冷却到一定P、T下达到的平衡。（1）平衡冷凝方程①总物料平衡方程F=V+L（Kmol/h）液化率：e=L/F汽化率：1-e=V/F②组分i的物料平衡方程③平衡冷凝方程其基本计算步骤和气液平衡计算是一样的，因为液化率相当于液相摩尔分数4、地面工程中的平衡冷凝计算采气工程第二章烃类流体相态‹#›该方法为便于用矩阵形式采用牛顿迭代法计算，把物质平衡方程组中的第n+1个方程用压力的形式表示出来：露点计算：

泡点计算：

等温闪蒸：（四）常用的第二类相平衡计算数学模型采气工程第二章烃类流体相态‹#›三、实际气体状态方程和热力学性质重点和难点(1)*EOS的压力形式：(2)*EOS的Z因子形式(3)*用状态方程进行逸度计算采气工程第二章烃类流体相态‹#›其最大的成功之处在于:

(1)第一次导出了满足临界点条件，且对V是简单的三次方型状态方程状态方程有明确的物理意义(2)通过与（Andrews）实测CO2体系临界等温线对比，首次用状态方程阐明气液两相相态转变的连续性(3)提出了两参数对比态原理(4)建立和发展能同时精确描述平衡气液两相相态行为的状态方程是可能的

存在的问题：(1)仅对理想气体做了简单的修正，引入a和b时忽略了实际分子几何形态和分子不对称性及温度对压力的影响；(2)其理论临界压缩因子为0.375，远大于实测值0.292至0.264，仅适用于简单的球形对称的非吸性分子体系。采气工程第二章烃类流体相态‹#›目前在状态方程改进，主要发展方向：(1)基于统计热力学正则分配函数理论发展(2)由统计热力学刚球扰动理论发展(3)按摩尔密度展开级数并结合统计热力学发展(4)基于溶液活度理论发展(5)根据分子热力学建立偏心硬球模型对VanderWaals方程做半经验半理论改进前三类有较严密的理论基础，但由于结构复杂，实际应用上存在一些困难活度理论在描述气液平衡方面不能令人满意第五类方程目前用得最为广泛（主要介绍PR、SRK–EOS）采气工程第二章烃类流体相态‹#›（1）压力形式

1961ＳＲＫ从分子物理学角度、用非球形不对称分子间相互作用位能（引力和斥力）与简单球形对称非极性分子间的位能偏差来改进：

1、SRK—EOS对含弱极性组分的非烃－烃混合体系计算有改善。对含H2S的油气体系误差较大。采气工程第二章烃类流体相态十五863子课题验收汇报‹#›十五863子课题验收汇报Z的三次方型状态方程将ＰＶ＝ｚＲＴ的Ｖ代入SRK的压力方程:式中：A=f（P,T,yi），B=f（P,T,yi）(2)SRK方程的Z因子型式采气工程第二章烃类流体相态‹#›（3）混合体系的SRK方程kij——组分i和j的二元交互作用系数SRK-EOS逸度系数采气工程第二章烃类流体相态‹#›1976年Peng和Robinson等人对VDW、RK、SRK进行了改进，它两个方面进行了思考?(1)VDW方程的斥力项，从简单性和实用性来讲，任然是目前较好的；(2)对引力项和分子密度作出了深入的分析，给出了引力项更好的结构2、PR-EOS采气工程第二章烃类流体相态‹#›（1）压力形式采气工程第二章烃类流体相态‹#›(2)PR-EOS的Z因子形式及逸度方程采气工程第二章烃类流体相态‹#›已知：Ｐ、Ｔ、ｙi

求：ｚ和体积特性(Vm、ν、ρm、ρg)对根的讨论：在气相区存在一个实根液相区存在一个实根两相区存在三个实根。对气相组成yi取Vmmax计算zmax，对液相组成xi取Vmmin计算zmin，中间根无意义。z3型方程的解法：牛顿迭代法牛顿迭代(如SRK）初值怎样取？对气相yi→zg：z0＝1;对液相xi→zl：z0＝03、ｚ三次方型状态方程求解采气工程第二章烃类流体相态‹#›四、重馏分特征化问题的提出色谱组成准确分析：N2，CO2，H2S，C1，C2，C3,iC4,nC4,iC5,nC5,C6色谱组成不能准确分析：C7，C8，…,C44+处理方法拟组分化：把不易准确测定的第n个组分以后的所有组分合并成一个假的“单一组分”，称为拟组分

引出新的问题如何正确确定拟组分的Tc,Pc,等相平衡计算所需的热力学性质=》引出重馏分特征化处理技术采气工程第二章烃类流体相态‹#›（1）经验关联式方法：根据实验测定的热力学性质数据建立经验关联式，用所建立的经验关联式预测重馏分的热力学性质（2）等效碳原子数关联法：把烃类同系物的碳原子数在数值上看成是连续分布的，将Cn+的热力学参数与之等效处理，即把Cn+等效为相同碳原子数的烃类同系物进行其热力学参数的预测四、重馏分特征化（3）连续热力学分布函数方法：通过高精度的色谱分析测定有代表性的油气烃类体系的组成，用概率分布模型描述Cn+中各个单碳数组分的组成分布规律，建立其热力学性质预测模型（4）以相态实验数据为目标的最优化拟合方法：通过对油气体系相态实验数据的拟合计算，获得与体系相匹配的Cn+热力学参数采气工程第二章烃类流体相态‹#›1、经验关联式法以Edmister的经验关联式为例式中：Pa-大气压；Pc-临界压力，MPa。Tb-正常沸点；Tc-临界温度，K采气工程第二章烃类流体相态十五863子课题验收汇报‹#›十五863子课题验收汇报2、基于连续热力学理论的等效碳原子数法等效碳原子数概念将Cn+重馏分的正常沸点，分子量，比重和临界性质等热力学参数与烃类体系同系物的参数作比较，可得到一个整数或非整数碳原子数的“烃类同系物”与之等效。我们把这一碳原子数称为Cn+的等效碳原子数。等效碳原子数关联方法的思路

根据等效碳原子数的概念，先将正构烷烃同系物的热力学参数关联为其碳原子数的经验公式，再设法求出Cn+重馏分的等效碳原子数，然后借用正构烷烃同系物的经验公式即可求得其热力学参数碳原子数Cn5101520253035404556048040032024016080Cn=(M+4.028)/13.997采气工程第二章烃类流体相态十五863子课题验收汇报‹#›十五863子课题验收汇报式中：Tc-临界温度，K051015205.04.03.02.01.00.0Pc碳原子数Cn式中：Pc-临界压力，MPa等效碳原子数关联方法采气工程第二章烃类流体相态十五863子课题验收汇报‹#›十五863子课题验收汇报0.80.60.40.2005101520碳原子数Cn2、基于连续热力学理论的等效碳原子数法采气工程第二章烃类流体相态十五863子课题验收汇报‹#›十五863子课题验收汇报3、基于连续热力学理论的分布函数方法基本思路

准确测定有代表性的黑油，挥发油和凝析气中Cn+重馏分中各个单碳数组分的组成含量=》组分的延伸分析（C7~C45+）把分析结果绘制成分子量（或碳原子数）与组成关系的概率分布曲线，建立相应的概率分布数学模型用组成与分子量之间的概率分布模型预测一般油气体系Cn+重馏分中单碳数组分的延伸及其热力学性质采气工程第二章烃类流体相态十五863子课题验收汇报‹#›十五863子课题验收汇报Cn+中各单碳数组分M与zi关系的分布曲线1.00.10.010.001100200300400500MMiMi+1zi/zn+3、基于连续热力学理论的分布函数方法采气工程第二章烃类流体相态十五863子课题验收汇报‹#›十五863子课题验收汇报Cn+中各单碳数组分M与zi关系的概率密度分布曲线0.010.0100200300400500M0.008

0.006

0.0040.002p(M)

zi=zc7+·AREA

P(M)----PROBABILITYDENSITYFUNCTION3、基于连续热力学理论的分布函数方法采气工程第二章烃类流体相态十五863子课题验收汇报‹#›十五863子课题验收汇报重馏分中各延伸组分应满足物质平衡关系组成分布平衡：各延伸组分组成含量总和等于重馏分的组成组成分布平衡分子量分布平衡密度分布平衡3、基于连续热力学理论的分布函数方法采气工程第二章烃类流体相态十五863子课题验收汇报‹#›十五863子课题验收汇报分子量分布平衡：各延伸组分分子量总和等于重馏分的分子量3、基于连续热力学理论的分布函数方法密度分布平衡：各延伸组分密度总和等于重馏分的密度

的分子量

重馏分中最大碳数组分

的分子量

重馏分中最小碳数组分

重馏分的摩尔组成

式中

-

-

-

-

-

-

+

N

n

n

C

C

C

M

M

r

采气工程第二章烃类流体相态十五863子课题验收汇报‹#›十五863子课题验收汇报分布模型：M~zi关系满足三参数伽玛概率密度分布模型式中：p(M)--组成的概率密度分布函数M--分子量--Cn+重馏分中最小碳数组分的分子量--确定分布曲线形态的特征参数3、基于连续热力学理论的分布函数方法8888880.010.0100200300400500M0.0080.0060.0040.002p(M)

zi=zc7+·AREA之间的关系=>式中：Cn--Cn+重馏分中最小起始碳原子数Mcn+--Cn+重馏分的平均分子量，由实验测定给出形态特征参数采气工程第二章烃类流体相态十五863子课题验收汇报‹#›十五863子课题验收汇报分布函数法Cn+重馏分单碳数组分延伸的表征累积概率分布函数累积概率分布函数的解析式3、基于连续热力学理论的分布函数方法各延伸组分组成分布各延伸组分组成分布的解析式式中：i=n,n+1,……N(=45)采气工程第二章烃类流体相态十五863子课题验收汇报‹#›十五863子课题验收汇报咖吗函数的计算!咖吗函数的递推关系!结束递推计算的精度设置3、基于连续热力学理论的分布函数方法采气工程第二章烃类流体相态十五863子课题验收汇报‹#›十五863子课题验收汇报重馏分特征化处理过程对Cn+中各单碳数组分进行延伸处理（Spliting)对各单碳数组分的热力学性质进行关联计算对延伸后的单碳数组分进行拟组分化劈分处理(Lumping)（1）Cn+重馏分的延伸目的：根据概率密度函数分布规律，模拟色谱分析过程将Cn+中各单碳数组分从起始碳数开始延伸到某一高碳数。一般是延伸到C45+。意义：用于预测各个单碳数组分的mole组成和热力学性质。3、基于连续热力学理论的分布函数方法采气工程第二章烃类流体相态十五863子课题验收汇报‹#›十五863子课题验收汇报（1）Cn+重馏分的延伸方法:根据概率密度函数分布规律，以实测的Cn+重馏分平均分子量Mcn+，平均比重rcn+和组成zcn+为目标函数进行拟合计算，以获得各个单碳数组分的组成含量和分子量步骤A:设两个相邻单碳数组分的分子量分别为Mi和Mi+1,则分子量介于Mi和Mi+1之间的组分的mole含量为：

式中：i=n,n+1,…,N,表示碳原子数。其选取视精度要求而定，一般最小碳数n可取为7或11；最高碳数N可取为45。3、基于连续热力学理论的分布函数方法采气工程第二章烃类流体相态十五863子课题验收汇报‹#›十五863子课题验收汇报B延伸后的各单碳数的组成需满足以下目标函数式中：Mi--第i个单碳数组分的分子量ri--第i个单碳数组分的比重C根据Watson特征常数的定义和Riazi-Daubert理论，可得以下关系式：（1）Cn+重馏分的延伸为了求解前述目标函数，需要确定的参数有n,N,Mcn+,γcn+,Zcn+,以及Mi,Tbi和γi三组数据中的任何一组。其中Mcn+,γcn+,Zcn+,由实验测定，若以Mi为调节变量，则可取正构烷烃的分子量为初值。实际计算中，可采用正割法对Mi,Tbi或ri进行迭代，而使的解就可以求出各延伸的单碳数组分的zi/zcn+,Mi,ri和Tbi等参数。采气工程第二章烃类流体相态十五863子课题验收汇报‹#›十五863子课题验收汇报（2）各延伸的单碳数组分热力学性质的计算选择相适应的经验关联式

与各单碳数组分之间的二元交互作用系数)为

式中：

C

(

0668

.

0

14

.

0

1

]

/

)

/

lg(

[

7

3

)

472

(

10

71589

.

1

)

472

(

10

53028

.

5

0629

.

19

1

1

1

2448

.

4

86618

.

3

11

3596

.

0

3125

.

2

6

3596

.

0

5885

.

0

ci

c

i

ci

c

bi

ci

a

ci

i

bi

i

bi

ci

bi

i

bi

ci

i

bi

ci

k

k

T

T

P

P

K

T

T

P

K

T

T

P

T

T

-

-

-

-

-

=

-

=

>

×

=

<

×

=

=

γ

w

γ

γ

γ

采气工程第二章烃类流体相态十五863子课题验收汇报‹#›十五863子课题验收汇报（3）各延伸组分的拟组分化处理目的

把延伸的单碳数组分按一定规则划分合并成几个拟组分，以便在保证计算精度的情况下减少相平衡计算的工作量。方法

选择一组拟组分化的劈分规则拟组分个数的确定：式中：n，N分别为单碳数组分的最小和最大碳数各拟组分划分的分界分子量用Kay规则进行各拟组分热力学参数的计算

采气工程第二章烃类流体相态十五863子课题验收汇报‹#›十五863子课题验收汇报(4)连续热力学分布函数方法综合评述（1）分布模型的合理性:咖玛函数概率分布模型假定分子量与摩尔分数之间存在连续关系，因此不是反映色谱组成分析结果的真实物理模型，但是在数值上合理（2）拟组分数目的合理性:对于一给定的油气体系，需要划分多少个拟组分才能精确预测其相平衡特性？一般情况下，拟组分数目越多，计算结果应越精确。但并不尽然，因为影响计算精度的除了拟组分的个数外，还有拟组分划分方案的合理性。重点是拟组分划分方案的合理性，这需选择合适的混合规则。通常划分的拟组分数为3个。（3）混合规则的选择:CurtisH.Whitson在“CharacterizingHydrocarbonPlusFractions”(Soc.Pet.Eng.J.(Aug.1983)683-694)一文中同时给出了Kay规则法和平均沸点法两种混合规则。经对比计算，表明两种混合规则的计算结果相差不大，但Kay规则法较为简单，故常用。（4）基础数据的选择:在进行重馏分单碳数组分的延伸时，可以选择单碳数组分的分子量Mi,正常沸点Tbi，比重ri中的任一组数据为基础，各自的延伸结果不同，但对油气体系相平衡计算结果影响不大。采气工程第二章烃类流体相态十五863子课题验收汇报‹#›十五863子课题验收汇报4、基于相态实验数据的最优化拟合方法问题的提出应用状态方程方法进行油气藏流体相态模拟计算，必须能明确给出模拟所需的各烃类组分的计算参数如分子量，临界温度，临界压力，偏心因子，以及状态方程的可调参数，二元交互作用系数kij等。根据前面的分析，一般对于低碳原子数组分和非烃类气体，都有准确数据可查并可存储在计算程序中供计算选择；但对于高碳数（如Cn+重馏分）组分，虽经过重馏分特征化处理后可得到初始数据，但直接使用初始数据计算可能会产生较大的误差。因此在进行完整的相平衡计算之前，需通过对相态实验数据的拟合来调整重馏分的热力学参数，以便使计算结果更好地符合实验数据而达最佳匹配。拟合计算一般采用两种方法。一是自动拟合法，即以实测相态数据为目标函数，采用非线性回归方法如单纯形最优化拟合等方法进行热力学参数的匹配；二是采用经验法，即凭人工对各种热力学参数对计算过程的敏感性的认识，确定参数的调整范围，通过多次试凑计算，以获得与实验数据相匹配的结果。两种方法各有其优劣，实用时常先采用人工法进行快速试凑以逼近收敛域，然后通过非线性回归计算得到精确值。采气工程第二章烃类流体相态十五863子课题验收汇报‹#›十五863子课题验收汇报非线性回归目标函数的建立式中：F(X1,X2,…,Xn)--目标函数；X1,X2,…,Xn--所选择的拟合变量(Tcn+，Pcn+,等）；Wi--第i个拟合变量的权重；Yci,Yei--分别为计算和实测的相态参数(如露点压力，泡点压力，反凝析油饱和度，采收率等)。4、基于相态实验数据的最优化拟合方法拟合变量的选择：体系中重馏分的临界温度，临界压力，偏心因子和重馏分与C1H4的二元交互作用系数。状态方程中可调的等参数拟合目标变量（实测相态数据）的选择:实测的油气体系露点压力，泡点压力；等组成膨胀，定容衰竭，地面分离器闪蒸等数据。采气工程第二章烃类流体相态十五863子课题验收汇报‹#›十五863子课题验收汇报五、气藏类型相态判别法简介相图特征皮家PK3井相图（Psept＝1.62Mpa，Tsept＝32℃）

采气工程第二章烃类流体相态十五863子课题验收汇报‹#›十五863子课题验收汇报相图特征皮家SN92井相图（Psept＝1.50MPa，Tsept＝32℃）采气工程第二章烃类流体相态十五863子课题验收汇报‹#›十五863子课题验收汇报相图特征皮家SN139井相图（Psept＝2.00MPa，Tsept＝30.0℃）

采气工程第二章烃类流体相态十五863子课题验收汇报‹#›十五863子课题验收汇报油气藏类型的经验判断相图判别法根据分离器处的压力、温度和等温降压线得出皮家气藏为湿气藏采气工程第二章烃类流体相态十五863子课题验收汇报‹#›十五863子课题验收汇报油气藏类型的经验判断φ1参数判别法井号参数名

PK3SN92SN139φ1

182.60263.5196.15油气藏类型无油环凝析气藏各井φ1参数值

φ1=（C2/C3）+（C1+C2+C3+C4）/C5+

80＜φ1＜450采气工程第二章烃类流体相态十五863子课题验收汇报‹#›十五863子课题验收汇报油气藏类型的经验判断地面生产气油比和油罐油密度判别法气油比（m3/m3）油罐油密度（g/cm3）油气藏类型<35>0.966重质油藏35～1250.825～0.966普通黑油油藏125