天然气高压物参数计算.doc

重庆科技学院本科生毕业设计 摘要 I 摘 要 天然气的压缩因子 体积系数 压缩系数 粘度等高压物性参数随气藏压力和温 度的变化而变化 定量描述和预测这些参数的变化规律具有十分重要的实际意义 通过 电脑程序将天然气高压物性的相关经验公式转变为程序计算 能够很快的得到计算结 果以及对计算结果的图形分析 通过最后的图形分析我们能很直观的看出高压物性参 数之间的关系 有利于确定合理的开发速度和规模 节省投资 将资金投向回报率高 的方案上 本文中首先介绍了天然气高压物性参数的相关经验及半经验公式 再利用 excelVBA 实现公式的程序计算 只要输入原始数据 点击相应的高压物性计算按钮就 能得到计算结果 数据分析窗体能够自动输出高压物性与相关参数的图形 关键字 高压物性 偏差系数 粘度 压力 温度 重庆科技学院本科生毕业设计 ABSTRACT II ABSTRACT Gas compressibility factor volume factor compressibility viscosity and other physical parameters with high pressure gas reservoir pressure and temperature changes quantitatively describe and predict the variation of these parameters has a very important practical significance Through a computer program related to the physical properties of high pressure natural gas into a program to calculate the empirical formula can quickly get the results and the calculation results of the graphical analysis graphical analysis through the last we can see the pressure very intuitive relationship between the physical parameters will help determine a reasonable pace and scale of development reduce investment high return on the capital investment program on This paper first introduces the gas pressure in the physical parameters relevant experience and semi empirical formulas to achieve reuse excelVBA program calculates the formula as long as the input raw data click on the appropriate button to be able to calculate the physical properties of high pressure to get results analysis of data form can be automatically output pressure properties and related parameters graphics Keywords PVT variation coefficient of viscosity pressure temperature coefficient of volume 重庆科技学院本科生毕业设计 目录 1 目 录 摘 要 I ABSTRACT II 1 绪 论 1 1 1 国内外天然气高压物性参数计算发展历史 1 1 2 国内天然气分布 2 1 3 天然气高压物性参数计算的意义 2 2 计算方法介绍 4 2 1 天然气临界参数计算 4 2 1 1 天然气平均分子量 4 2 1 2 天然气的相对密度 4 2 1 3 拟临界压力 PPC和拟临界温度 TPC 4 2 1 4 拟对比压力 PPr和拟对比温度 TPr的计算 5 2 2 天然气的偏差因子 Z 计算 6 2 2 1 Pong Robinson 方程法 6 2 2 2 Cranmer 方法 7 2 2 3 DPR 法 7 2 2 4 DAK 法 8 2 2 5 平均值法 9 2 3 天然气压缩因子计算 9 2 4 天然气体积系数计算 10 2 5 天然气膨胀系数的计算 10 2 6 天然气的粘度计算 10 2 6 1 Lee 关系式 11 2 6 2 Dempsey 关系式 11 3 EXCELVBA 程序计算 13 3 1 VBA 简介 13 3 2 界面设计 13 3 3 操作步骤 14 3 3 1 原始数据 15 3 3 2 拟临界压力 温度 拟对比压力 温度的计算 16 3 3 3 天然气高压物性的计算 17 3 3 4 图形分析 22 3 3 5 数据查询 25 4 结论 26 参考文献 27 致谢 28 重庆科技学院本科生毕业设计 1 绪论 1 1 绪 论 1 1 国内外天然气高压物性参数计算发展历史 天然气高压物性参数计算问题早在20世纪40年代就有人提出了 由于当时确定组 分及组分的成分实验手段有限 因而在这某些方面进展不大 4 直到70年代 有研究人 员将最优化方法应用与天然气计算上 才取得实质性进展 如计算拟临界气体参数性 质上 1959年斯蒂瓦特 Stewart 等提出了第一个混合规则方法 前提条件是已知气 体的组成 5 第二个方法是由1965年苏坦 Sutton 提出的 在不知气体组成条件下计 算临界参数可以应用此方法 9 斯蒂瓦特等人提出的混合规则法比苏坦提出的计算量 要小 适用于快速获得参数的情形 虽然它只对气体的相对密度计算有效 但次方法 比以前凯 Kay 提出的方法更为精确 8 随着时代的发展 科技的进步 在计算天然 气高压物性时H2S和CO2对拟临界参数的影响就不得不考虑了 到1972年 韦切尔 Wichert 和阿齐兹 Aziz 提出了一个修正公式 这个公式主要用拟临界温度Tpc和拟 临界压力PPC去计算天然气偏差因子Z 气体粘度和压缩系数 由于天然气偏差系数是天然气最主要的高压物性 因此计算天然气偏差系数 Z因 子 的方法就比较多了 Standing和Katz教授在1941年用天然气样进行恒质膨胀实验 测得不同温度下的Z因子数据 11 在Standing和Katz发表的Z版图确定Z因子外 还可利 用PT方程 PR方程 SW方程和SPK方程 Standing和Katz教授研究出了一种图表方法计 算Z因子 拟对比温度TPr和拟对比压力Ppr是Z因子的函数 Dranchuk Abou kassem在 1946年提出了一个适用Standing和Katz数据的状态方程 此方程能适应11个常数 并 且当对比压力更大时能够外推这些公式使之适用于相对应情况 7 到1950年 低压 p35Mpa 可以用到H Y计算方程循环计算直到满足精度要求 此式是1973年霍尔 亚尔博罗 Hall Yarborough 根据斯塔卡尔纳汉 Starling Carnahan 状态方程演化 推倒的 应用范围可延伸到拟对比压力Ppr 25 但当拟对比温度Tpr 1时 建议不用此 式 1974年Robinson Purvis和Dranchuk用BWR状态方程拟合Standing Katz的Z系数 资料 从而研究出了D P R方程 Dranchuk和Abou Kassem在1975年又提出了D K方程 14 混合气体粘度可使用下列计算方法 半经验相关关系法 图表求解法 内插法和 版图法 这些方法适用于不含硫的天然气 但对含H2S的混合气体都不适用 Dempsey 等人在1962年对Cart的实验版图进行了动态拟合 得到了相关的经验公式 15 1969年 重庆科技学院本科生毕业设计 1 绪论 2 李 lee et al 又提出了半经验公式法 虽然此式不太适用酸性天然气 但如果Z因 子或气体密度对含硫已做过修正检验 此粘度相关公式就能准确的推算出气体粘度 实验室得到的结果与计算得到的气体粘度标准偏差是2 96 最大误差为9 0 一般来 说 当温度T在37 8 171 1 C和压力P在0 68931 55 145Mpa时 李Lee等方法是有效可 靠的 CO2的摩尔分数在0 9 3 2时的混合气体也能够适用此式 16 以上工作中 有些成果已用于程序计算中 有些仅是初步探索 但它们为后人的 研究工作提供了扎实的理论基础 我国研究人员在天然气计算上也做了不少工作 这里我就不多举例子 如在天然 气偏差系数 Z因子 的确定上 1982年西南石油学院就开发LHSS方程等Z因子三次方 型方程 此方程大大降低了偏差因子的计算 1992年四川石油管理局天然气研究所成 功研究出了计算基准状态和工作状态下与天然气流量计算 质量和输气控制等方面有 关的物性参数计算方法 18 2010陈江林 王晓超等人发表了题为 某高含硫天然气高 压物性参数计算方法探讨与软件研制 的论文 文中介绍了软件中考虑还H2S和CO2等 气体成分影响的经验公式 软件计算方法 主要过程及数据处理方式 19 中石化胜利 油田分公司的马长宁与中国石油大学的杨胜来等人在2011年联合发表了 温度 压力 对含CO2天然气高压物性参数的影响 的论文 文中介绍了对含CO2天然气高压物性参 数采用室内PVT实验进行系统 全面地测定与分析的结果 20 1 2 国内天然气分布 改革开放以来 我国工业和日常生活对天然气的需求越来越大 80年代后期 为 了适应国民生产发展和居民生活水平提高的需要 我国石油工业采取 油气并举 的 方针 天然气工业因此取得了突飞猛进的速度发展 第二次全国油气资源评价结果显 示 我国气层气主要分布在陆上中 西部地区及近海海域的南海和东海 资源总量为 38 1012m3 全国探明储量2 06 1012m3 可采储量1 3 1012m3 其中凝析油地质储 量11226 3 104t 采收率按36 计算 凝析油可采储量4082 104t 1 1 3 天然气高压物性参数计算的意义 某个油气田各参数性能研究中的最关键的步骤就是对天然气高压物性的评价 由 于气油藏区的重要物性参数就是储集层流体物性参数 因此在实际情况可能下 应当 在实验室中进行测定 然而 在实际油田开发和生产过程中不易获得更多的实际测定 数值 尤其是新近开发的油气藏 因此采用以 较为准确地估算储层流体物性参数方 法 最少的 最容易收集的资料 就显得尤为重要了 2 石油和天然气的相对密度 压力 温度 和各个构成组分的函数 在其构成成分的储层流体特性的参数的基础上 重庆科技学院本科生毕业设计 1 绪论 3 计算天然气高压物性的相关参数 对比分析有关的计算经验基础上从国内外大量公式 进行筛选 选出一组最靠谱和有实用价值的经验公式 天然气的高压物性参数例如 偏差系数 压缩系数 体积系数 粘度等随气藏压 力温度的改变而改变 定量定性的观察和计算这些高压参数的变化规律对于评价油气田 有着相当重要的意义 因某些天然气其含硫量较高 所以通过做实验研究天然气高压 物性参数时遇到的实际操作存在较大难度 而且对研究工作者的生理及心理构成了严重 的危险 因此 可以通过查找资料 选择并修改天然气物性参数计算的经验公式 根据经 验公式开发研制了一套计算程序 通过软件计算来定量描述和预测天然气的高压物性参 数 4 通过天然气的高压物性参数计算有助于实现整体功能的最佳化 提高整体气藏 开发水平 有利于合理开发天然气资源 提高气田开发的整体经济效益 采用计算机 程序方法和思路计算 可以获得全局最优解 做到整体效益最佳化 有利于确定合理 的开发速度和规模 节省投资 将资金投向回报率高的方案上 在指定多套开发战略 方案时 快速有效的计算能节省决策者时间 5 重庆科技学院本科生毕业设计 2 计算方法介绍 4 2 计算方法介绍 2 1 天然气临界参数计算 2 1 1 天然气平均分子量 天然气是混合气体 分子量不是一成不变的 其平均分子量按 Key 规则计算 gii My M 2 1 式中 Mg 天然气的平均分子量 kg mol Mi yi 天然气中 i 组分的分子量和摩尔分数 2 1 2 天然气的相对密度 首先假定空气和天然气都取同一标准状态 天然气的相对密度可用下式表示 28 9729 gggg g airair MMM r M 2 2 式中 rg 天然气的相对密度 g 同一标准状态下 天然气 空气的密度 kg m3 air 天然气 空气的平均分子量 kg mol g M air M 2 1 3 拟临界压力 PPC和拟临界温度 TPC 组分分析方法 pcici py p pci ci TyT 2 3 gi i My M 式中 天然气组分 i 的临界压力 绝 MPa ci p 重庆科技学院本科生毕业设计 2 计算方法介绍 5 天然气组分 i 的临界温度 273 t K ci T 相关经验公式方法 在缺乏天然气组分分析数据的情况下 可引用 Standing 在 1941 年发表的相关经 验公式 对于干气 2 pc 2 pc 4 6660 1030 25 93 3 1817 gg gg p T 2 4 对于湿气 2 pc 2 pc 4 8680 35639 7 103 9 183 339 7 gg gg p T 2 5 也可以用下面经验关系式进行计算 对于干气 pc pc pc pc 4 88150 3861 92 2222 176 66670 7 4 77800 2482 92 2222 176 66670 7 g gg g gg p T p T 2 6 对于湿气 pc pc pc pc 5 1021 0 6895 132 2222 176 66670 7 4 77800 2482 106 1111 152 22220 7 g gg g gg p T p T 2 7 注意 上式是对于纯天然气适用 而对于含非烃 CO2 H2S 等可以用 Wichert 和 Aziz 修正 修正常数的计算公式为 222 22 22 pc pc 4 75460 21020 031 1583 103 0612 10 84 9389 188 49440 93331 4944 gCONH S gCON p T 2 8 2 1 4 拟对比压力 PPr和拟对比温度 TPr的计算 对比参数就是指某一参数与其应对应的临界参数之比 即 重庆科技学院本科生毕业设计 2 计算方法介绍 6 pr pc p p p Pr pc T T T 2 9 2 2 天然气的偏差因子 Z 计算 天然气偏差因子 Z 的计算是指在某一压力和温度条件下 同一质量气体的真实体 积与理想体积之比值 V Z V 实际 理想 V nRT p 实际 2 10 计算天然气偏差因子方法较多 下面主要介绍几种常用的计算方法 2 2 1 Pong Robinson 方程法 RTa T p VbV Vbb Vb 2 11 式中 0 5 11 1 nn ijijijij ij a Tx x a aK 2 12 1 n ii j bxb 2 13 22 0 45724 cr i cr R T a p 2 14 0 0788 cr i cr RT b p 2 15 重庆科技学院本科生毕业设计 2 计算方法介绍 7 2 0 5 ri 11 ii mT 2 16 2 0 37464 1 54220 26992 iii m 2 17 式中 Kij 天然气的交互作用参数 pcr 组分 i 的气体临界压力 Tcr 组分 i 的气体临界温度 Tr 组分 i 的对比温度 i 组分 i 的偏心因子 由方程可得到关于 Z 的方程 023 1 32223 BBABZBBAZBZ 2 18 22T R aP A RT bP B 2 19 2 2 2 Cranmer 方法 3 prpr 2 2 3 prpr 1 04670 5783 10 31506 0 6123 0 53530 6815 pr pr pr Z TT TT 2 20 prpr 0 27 pr pZT 2 21 式中 拟对比密度 pr 已知 P T 求 Z 计算步骤如下 第一步 计算 pc p pc T 第二步 计算 pr p pr T 第三步 对 Z 赋初值 取 Zo 1 利用式 3 12 计算 pr 重庆科技学院本科生毕业设计 2 计算方法介绍 8 第四步 将值代入式 3 11 计算 Z pr 该方法适用于 p 35MP 的情况 2 2 3 DPR 法 1974 年 Dranchuk Purvis 和 Robinson 等人在拟合 Standing Katz 图版的基础上 提出了计算偏差因子 Z 的牛顿迭代公式 32 12pr3prr45prr 52322 56rpr7rpr8r8r 1 A 1 exp ZTATAT A ATATAA AA 2 22 pr r pr 0 27p ZT 2 23 k32 rrprpr12pr3prr 36 45prr56rpr 3322 7rpr8r8r 0 27 A 1 exp 0 fpTTAT ATA AT ATAA AA 2 24 2 8r k3 r12pr3prr 25 45prr56prr 32426 7prr8r8r 1 A 3 6 3 3 2 A fTAT ATA AT ATAAe AA 2 2 25 k r k 1k rr k r f f 2 26 1 2 3 4 5 6 7 8 0 31506237 1 0467099 0 5783229 0 53530771 0 61232032 0 10488813 0 68157001 0 68446549 A A A A A A A A 2 27 在已知和的情况下 由 2 2 式求解 Z 时 采用迭代法 即首先给定的 Z pr p pr T 重庆科技学院本科生毕业设计 2 计算方法介绍 9 的一个初值 Zo 例如 Zo 1 0 由 2 23 式求出 作为 2 24 式迭代的初值 比较 r 与用 2 26 式计算所得的 k 1之值 如 k 1 0 00001 则可将求得了 值代 r r r r r 入 2 2 式求得 Z 值 否则 用最后求出的继续循环 直到 k 1 0 00001 为 r r r 止 2 2 4 DAK 法 该方法发表于 1975 年 方程如下 345 12pr3pr4pr5prr 2225 67pr8prr97pr8prr 2322 10rpr11r11r 1 A A A A 1 exp ZTATATAT ATTATT ATAA AA 2 28 10 3265 21 0700 3 0 5339 40 01569 50 05165 60 5475 7 0 7361 80 1844 90 1056 100 6134 110 7210 A A A A A A A A A A A 2 29 解题方法和 DPR 法步骤思路一样 但所用公式不同 3452 rrprpr12pr3pr4pr5prr 2326 67pr8prr97pr8prr 3322 10rpr11r11r 0 27 A A A A 1 exp FpTTATATAT ATTATT ATAA AA 2 30 2 11r 345 r12pr3pr4pr5prr 2225 67pr8prr97pr8prr 3246 10prr11r11r 1 A A 3A A 6 3 32 A FTATATAT ATTATT ATAAe AA 2 2 31 此法适用于 1 0 Tpr 3 0 0 2 Ppr 3 0 重庆科技学院本科生毕业设计 2 计算方法介绍 10 2 2 5 平均值法 将以上计算方法结果累加除以计算方法的个数 2 3 天然气压缩因子计算 天然气的压缩系数就是指在恒温条件下 随压力变化的单位体积变化量 即 g 1 T V C Vp 2 32 Cg 气体压缩系数 1 MPa T V P 温度为 T 时气体体积随压力的变化率 m3 Mpa V 气体体积 m3 负号说明气体压缩系数与压力变化的方向相反 由真实气体的 PVT 方程 得下式 VnRTZp 2 33 经过一系列的推导及换算 得到天然气压缩系数表达式 如下所示 12 g 23 pr12 2 10 27 1 2 prprr prprrprprr f Tf T C PZ T PZf Tf T 2 34 式中 32 11 3 pr prpr AA f TA TT 56 24 3 pr prpr AA f TA TT 2 35 2 4 天然气体积系数计算 天然气的体积系数就是指 地层条件下某一摩尔气体占有的实际体积与地面标准 条件下同样摩尔量气体占有的体积之比 由下式表示 sc R g scscsc f p ZT V B VpZ T 2 36 重庆科技学院本科生毕业设计 2 计算方法介绍 11 式中 地层条件下气体的体积 m3 R V 地面标准状态下气体的体积 m3 sc V 天然气的体积系数 m3 m3 标 g B 在实际计算时 通常取 1 0 而当 0 101MPa 293K 时 由上式得 sc Z sc p sc T 2 37 4 f g 3 447 10 ZT B P 2 5 天然气膨胀系数的计算 2 38 3 1 2 901 10 g g P E BZT 式中 天然气膨胀系数 g E 2 6 天然气的粘度计算 我们将任一点上单位面积的剪应力与速度梯度的比值定义为流体粘度 它是由流 体内摩擦而引起的阻力 天然气的粘度即为天然气内部某一部分相对于另一部分流动 时摩擦阻力的量度 4 作为一种混合气体的天然气 其粘度与组成 温度和压力有关 天然气粘度的大 小对于它在地层中或管路中的流动计算是很重要和必备的参数 4 粘度的高低可以用 来表明流体流动的难易程度 粘度越小阻力越小 流动就越畅通 反之亦然 2 6 1 Lee 关系式 Lee 和 Gonzalez 等人用四个石油公司提供的 8 个天然气样品作为实验对象 在温 度为压力为 0 101 55 16MPa 和 37 8 171 2 的条件下 进行粘度和密度的实验测定 利用测定的结果得到了如下的相关经验公式 2 39 4Y gg 10exp KX 式中 21 5 gf gf 2 6832 10470 116 1111 10 5556 MT K MT 2 40 重庆科技学院本科生毕业设计 2 计算方法介绍 12 g f 54777 78 0 01 350XM T 2 41 0 2 12YX 2 42 3 10 airg g f Mp ZRT 2 43 2 6 2 Dempsey 关系式 Dempsey 对 Cart 等人的实验图版进行了拟合 得到 5 6 3 1 3 g g 1 709 102 062 10 1 832 188 106 8 15 10lg T 2 44 2 45 23 p0123 1 23 4567 232 891011 233 12131415 ln rprprpr prprprpr prprprpr prprprpr TaaPaPaP aaPaPaPT aaPaPaPT aaPaPaPT 式中 粘度单位为 mPa s 温度单位为绝对温度 K 式中各系数值如下 重庆科技学院本科生毕业设计 2 计算方法介绍 13 a0 2 4521182 a1 2 97054714 a2 0 286264054 a3 0 00805420522 a4 2 80860949 a5 3 49803305 a6 0 36037302 a7 0 0104432413 a8 0 793385684 a9 1 39643306 a10 0 149144925 a11 0 00441015512 a12 0 0839387178 a13 0 186408848 a14 0 0203367881 a15 0 000609579263 2 46 若已知 P T 计算粘度 其步骤如下 第一步 根据已知的 T 用式计算 g 1 第二步 根据 Ppr Tpr 用式计算 1 pT r 第三步 所求为 1 1 p p T r T r 重庆科技学院本科生毕业设计 3 ExcelVBA 程序计 算 14 3 ExcelVBA 程序计算 3 1 VBA 简介 大家可能都知道 Visual Basic 一种程序语言 而不太了解 VBA 其实 Visual Basic for Applications VBA 就是 Visual Basic 的一种宏语言 主要能用来扩展 Windows 的实际应用功能 特别是 Microsoft Office 软件 也可说是一种应用程式视 觉化的 Basic Script 早在 1994 年微软发行的 Excel 5 0 版本中就具备了 VBA 的宏功 能 而通过录制宏 能够实现 Excel 电子表格的所有操作 直到 80 年代末期 应用程序自动化的发展速度还是较慢的 很难取得突破性进 展 对于不同的应用程序 人们就必须学习不同的程序自动控制语言 例如 可以用 Excel 电子表格的宏语言录制宏来使 Excel 自动化 使用 word basic 使 word 自动化等 等 微软公司决定让其开发出来的应用程序共享一种通用的自动化语言 Visual Basic for Applications VBA 可以认为 VBA 是非常流行的应用程序开发语言 Visual Basic 的子集之一 实际上 VBA 是寄生于 VB 应用程序的版本 由于微软 Office 软件的普及 人们生活办公中常见的 Office 软件中的 Word Excel Access Powerpoint 都可以利用 VBA 语言使这些软件的应用效率更高 例如 通过一段 VBA 代码 可以实现画面的切换 可以实现日常工作中数据复杂麻烦 逻辑性强的统计 比如要记录一个产品在不同地区的销售情况 然后自动生成不同区 域不同月份的一个条形对比趋势图 预测产品销售走势 等 掌握了 ExcelVBA 程序设计 可以发挥以下作用 控制和规范使用者的操作行为 使设计的界面更加合理化 减少用户的多余操作 复杂繁琐逻辑性强的现实问题可以转化为 VBA 编程思路 快速解决问题 对于数据量大 便于用户操作和观察的功能 VBA 要比 VB 更加强大 3 2 界面设计 总界面包括原始数据区 临界参数区 高压物性参数区以及数据分析 查询和数 据清除按钮 其中点击偏差系数 粘度 以及数据分析和数据查询按钮又会弹出相应 的选择窗体 重庆科技学院本科生毕业设计 3 ExcelVBA 程序计 算 15 总体的程序界面如下图所示 图 3 1 程序界面图 3 3 操作步骤 点击 excel 文件 首先会弹出如下所示选择框 图 3 2 安全警示截图 因文件中包含 excel 宏文件 一般情况病毒不会感染宏文件 所以在弹出时点击 启用宏按钮才能进入计算程序主界面 首先在原始数据区输入原始数据 因参数之间都有互相联系 请依次点击计算按 钮 第一节中介绍的偏差系数和粘度有几种计算方法 所以在点击偏差系数 粘度按 钮时会弹出相应的方法选择按钮 根据自己需要选择不同方法 重庆科技学院本科生毕业设计 3 ExcelVBA 程序计 算 16 最后等所有计算结果计算出来后 如果需要图形分析解释 点击数据分析按钮 会弹出相应的解释方法 根据自己需要选择 若输入数据过多不便查找 点击数据查 询按钮将弹出数据查询窗体 在窗体文本框中输入相应的原始数据 点击查询 将自 动选中需要查询的条目 如需保存 点击保存按钮 数据将自动保存 数据清除按钮 用于清除所有数据 3 3 1 原始数据 依次输入甲烷含量 相对密度 压力及温度数据 为了便于演示 点击最上部的 甲烷含量 相对密度 压力及温度标签 随机产生 30 组数据 这里产生的数据范围为 甲烷含量 70 99 压力 0 20MPa 相对密度 0 5 1 3 温度 273 450 K 随机原始数据如下 表 3 1 原始数据表 甲烷含 相对密度压力 Mpa温度 K 170 530 5821 668294 57 271 930 5862 403296 89 372 640 6032 996298 81 473 430 6083 846300 46 573 560 6124 054308 22 673 770 6265 349311 775 730 636 001314 8 875 960 6316 026318 72 977 10 6636 739326 28 1077 170 6758 036354 81 1178 590 6758 948359 12 1281 630 6969 19366 61 1383 260 7099 392372 06 1484 650 7179 792376 17 1588 020 7629 99381 09 1688 30 79110 27385 25 1788 880 80310 671389 62 1889 30 8111392 35 重庆科技学院本科生毕业设计 3 ExcelVBA 程序计 算 17 1989 440 83411 373396 27 2090 071 00511 51401 1 2190 231 0212 822418 71 2291 421 07313 448426 84 2392 491 09613 697427 55 2493 421 11313 926429 88 2594 141 14316 075432 73 2697 041 15316 52433 25 2799 181 1919 413438 38 2899 41 21320 018444 41 2999 841 26320 69450 62 3082 630 9969 69356 61 3 3 2 拟临界压力 温度 拟对比压力 温度的计算 根据计算式 2 4 2 5 2 9 编写程序代码响应 click 事件 依次点击拟临界 压力 温度 拟对比压力 温度按钮得如下数据 表 3 2 临界参数计算结果图 拟临界压力拟临界温度拟对比压力拟对比温度 14 634186 1990 361 582 24 633193 1250 5191 537 34 625200 2660 6481 492 44 623201 2110 9441 493 54 621202 421 1871 523 64 615203 2231 2521 53 74 613203 491 3551 547 84 612205 0841 4391 554 94 598209 2811 4661 559 104 592210 0591 751 689 114 592210 7051 9491 704 124 583215 5492 0051 701 134 576216 4292 0521 719 144 573220 4022 1411 707 附表 3 1 重庆科技学院本科生毕业设计 3 ExcelVBA 程序计 算 18 154 552229 2772 1951 662 164 538230 4432 2631 672 174 532232 0622 3551 679 184 529232 2922 4291 689 194 517240 6882 5181 646 204 51258 4262 5521 552 214 504268 4442 8471 56 224 481270 2753 0011 579 234 47274 5963 0641 557 244 462278 2453 1211 545 254 448296 5553 6141 608 264 443301 6383 7181 436 274 425311 7644 3871 406 284 413313 7174 5361 417 294 386317 7814 7171 418 304 31288 4262 5921 552 3 3 3 天然气高压物性的计算 偏差系数的计算 因天然气的偏差系数为天然气高压物性最主要的物性参数 国内外学者研究的计 算方法较多 笔者就几种主要的计算方法编译成程序计算 点击偏差系数按钮产生如下窗体 图 3 3 偏差系数计算方法截图 附表 3 2 重庆科技学院本科生毕业设计 3 ExcelVBA 程序计 算 19 根据第一节中的偏差系数计算方法编写相应的程序代码 其中 DPR 计算法编程具 有代表性 现将 DPR 法的 click 事件代码提供给读者 其中不足之处 忘老师们多多 指点 代码如下所示 Dim a b F1 F2 As Double For i 2 To 30 If Cells i 2 Value Then Exit For Ppr Cells i 8 Value Tpr Cells i 9 Value a 0 27 Ppr Tpr a1 0 3265 a2 1 07 a3 0 5339 a4 0 05169 a5 0 05165 a6 0 5475 a7 0 7361 a8 0 1844 a9 0 1056 a10 0 6134 a11 0 721 Do F1 Val a 0 27 Ppr Tpr a1 a2 Tpr a3 Tpr 3 a4 Tpr 4 a5 Tpr 5 a 2 a6 a7 Tpr a8 Tpr 2 a 3 a9 a7 Tpr a8 Tpr 2 a 6 a10 a 3 Tpr 3 1 a11 a 2 Exp a11 a 2 F2 Val 1 a1 a2 Tpr a3 Tpr 3 a4 Tpr 4 a5 Tpr 5 2 a a6 a7 Tpr a8 Tpr 2 3 a 2 a9 a7 Tpr a8 Tpr 2 6 a 5 a10 Tpr 3 3 a 2 a11 3 a 4 2 a11 a 6 Exp a11 a 2 b a F1 F2 If Abs a b 0 00001 Then Exit Do a b Loop n Val 1 a1 a2 Tpr a3 Tpr 3 a4 Tpr 4 a5 Tpr 5 a a6 a7 Tpr a8 Tpr 2 a 2 a9 a7 Tpr a8 Tpr 2 a 5 a10 1 a11 a 2 a 2 Tpr 3 Exp a11 a 2 重庆科技学院本科生毕业设计 3 ExcelVBA 程序计 算 20 Cells i 11 Value Format n 0 Worksheets 3 Cells i 1 Cells i 11 Value Next i End Sub 依次点击各方法的单选按钮 各方法产生的计算结果将产生在偏差系数栏中 点 击窗体中的数据对比按钮 各方法将全部显示在数据对比簿中 如图所示 表 3 3 偏差系数各方法计算结果对比表 DPR 法Cranmer 法DAK 法方程 1DAK 法方程 2平均值法 10 972340 972460 971690 971710 97205 20 9650 96540 964160 96420 96469 30 947040 948520 945730 945730 946755 40 914290 919150 912070 912070 914395 50 914850 919520 912770 912770 9149775 60 889820 89770 887150 887150 890455 70 897650 904170 895280 895280 898095 80 873740 883880 870690 870690 87475 90 879270 888240 876450 876450 8801025 100 883680 891820 881040 881040 884395 110 872350 880760 86970 86970 8731275 120 864850 874210 862020 862020 865775 130 85070 860720 847680 847680 851695 140 851520 861120 848560 848570 8524425 150 846710 855730 843770 843770 847495 160 855780 863220 853150 853150 856325 170 852670 859520 850070 850070 8530825 180 846030 849720 843590 843580 84573 190 814330 814290 811160 811160 812735 200 809330 808770 805990 805990 80752 210 738510 738840 732010 732010 7353425 220 728740 724020 721710 72170 7240425 230 732350 720420 725450 725450 7259175 240 737740 718830 731010 731010 7296475 250 766350 739190 760920 760920 756845 重庆科技学院本科生毕业设计 3 ExcelVBA 程序计 算 21 260 765190 731810 759520 759520 75401 270 764270 723750 758340 758330 7511725 280 793220 752260 788630 788630 780685 290 785210 739610 780080 780080 771245 300 729740 824020 761710 821570 7244425 压缩 体积 膨胀系数计算 根据式 2 34 2 35 2 37 2 38 计算方法编程计算 点击压缩 体积 膨胀 系数按钮将产生以下数据 表 3 4 压缩 体积 膨胀系数计算结果表 压缩系数体积系数膨胀系数 17 294310 0591716 90046 23 438540 0410824 34275 32 173230 0325530 72197 41 30150 0246240 61738 51 170620 0239841 70142 60 66240 0178556 02241 70 523990 0162461 57635 80 519260 0159562 69592 90 411470 0146968 07352 100 288620 0134674 29421 110 23230 0120882 78146 120 219410 0119183 96306 130 209470 0116385 98452 140 192320 0112988 57396 150 182930 0111489 76661 160 17210 0110790 33424 170 158940 0107493 10987 180 149430 010496 15385 190 139190 00976102 45902 200 13590 0097103 09278 210 109570 00828120 77295 220 098730 00792126 26263 230 094910 00781128 04097 重庆科技学院本科生毕业设计 3 ExcelVBA 程序计 算 22 240 091630 00776128 86598 250 069390 00702142 45014 260 065840 00682146 62757 270 048020 00585170 94017 280 044980 00597167 50419 290 041710 00579172 71157 300 104570 00628130 77295 粘度的计算 根据第一节中粘度的两种计算方法 编写程序代码点击粘度系数按钮 将产生如 下窗体 图 3 4 粘度计算方法选择截图 单选按钮选中的计算方法计算结果数据将产生在粘度计算栏中 点击数据对比按 钮 两方法的对比数据将自动保存在数据对比簿中 如下图所示 表 3 5 粘度计算方法结果对比表 Dempsey 法Lee 法 10 01790 01142 20 017780 01161 30 018960 01172 40 019620 01197 50 019960 01226 60 020580 01265 70 021780 01291 80 021850 01308 90 02220 01342 100 022290 01457 110 022440 01499 重庆科技学院本科生毕业设计 3 ExcelVBA 程序计 算 23 120 022730 01526 130 02290 0155 140 023140 01573 150 023310 01592 160 024710 01608 170 025250 01635 180 025880 01658 190 02850 01704 200 032190 01757 210 03490 01955 220 038120 0206 230 040870 02095 240 042580 02123 250 041120 0231 260 041690 02376 270 042120 02801 280 043950 02806 290 047130 03025 300 048120 0306 3 3 4 图形分析 由于演示数据是笔者查略资料然后取一定范围内随机产生的 30 组数据 可能不具 真实计算的代表性 因此产生的结果与实际存在一定的误差 就选取比较接近真实数 据结果的物性参数进行图形对比 点击数据分析按钮 将产生如下所示窗体 附表 3 5 重庆科技学院本科生毕业设计 3 ExcelVBA 程序计 算 24 图 3 5 图形解释选择截图 点击单选按钮相对密度与拟临界温度图 将自动对相对密度与拟临界温度关系进 行图形解释 如图所示 相对密度与拟临界温度参数图 160 210 260 310 0 50 60 70 80 911 11 21 3 相对密度 拟临界温度K 图 3 6 相对密度与拟临界温度关系图 由上图知相对密度就可查出拟临界温度 图中在相对密度为 1 过后有明显上升的 趋势 这可能是因为天然气中重烃含量上升 由气田气转变为凝析气 凝析气拟临界 温度及相对密度略大于气田气 点击单选按钮相对密度与拟临界压力图 将自动对相对密度与拟临界压力关系进 行图形解释 如图所示 重庆科技学院本科生毕业设计 3 ExcelVBA 程序计 算 25 相对密度与拟临界压力参数图 4 35 4 4 4 45 4 5 4 55