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文档简介
1/8自然气临界参数计算自然气平均分子量自然气是混合气体,分子量不是一成不变的,其平均分子量按M yM yMg i i式中Mgkg/mol;Mi、yii组分的分子量和摩尔分数自然气的相对密度
Key规章计算:〔2.1〕首先假定空气和自然气都取同一标准状态,自然气的相对密度可用下式表示:g r air式中 rg—自然气的相对密度;ir—同一标准状态下,自然气、空气的密度g M M —自然气、空气的平均分子量kg/molg PPCTPC
kg/m3;
P P pcT yTidpcM 八M g i
〔2.3〕「「订”-g>»>gMgM 28.9729ci式中Pi的临界压力〔绝〕,MPa;ciTi的临界温度,〔273+t〕°KTci 0在缺乏自然气组分分析数据的状况下,可引用 Standing在1941年发表的相关经验公式对于干气2Ppc=4.666 0.103g-0.25g2
(2.4)Tpc
=93.3
g-7g
Ppc
=4.868 0.356g-39.7g2Tpc
=103.9183.3g-39.7g2
(2.5)也可以用下面阅历关系式进展计算对于干气pc pc Tpc=92.2222176.6667Tpc
_0.7
Pg (2.6Pg pcg=4.7780-0.2482pcgpc g T =92.2222176.6667 :::pc g
pc gpc gTpc=132.2222176.6667Tpc
_0.7
Pg (2.7Pg pcg=4.7780-0.2482pcgpc g T =106.1111152.2222 :: pc g 留意:上式是对于纯自然气适用,而对于含非烃 CO2、H2S等可以用和Aziz修正。修正常数的计算公式为:2Ppc=4.7546-0.2102g0.03g-1.158310’\ 3.061210’H2S2T =84.9389188.4944 -0.9333g-1.4944pc g \2PT的计算pr pr
Wichert(2.8)T(2.9T(2.9)Ppc比照参数就是指某一参数与其应对应的临界参数之比:即PZ计算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抱负体积之比值。Vz=V实 实际V
(2.10)计算自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Pong.Robinson 方程法V-bV(Vb)b(V-b)
(2.11)式中nn0.5a(T)八、XjXj(aaj:「j)0.5
(1-Kj)
(2.12)ni bi
(2.13)R2TPQ=0.45724—T2Per
(2.14)b=0.0788—
per
(2.15)际n际nRT:i八m1-Tr:50.374641.5422j-0.26992f式中Kj—自然气的交互作用参数;Peri的气体临界压力;Teri的气体临界温度;Tr—组分i的比照温度;i的偏心因子。QZ的方程Z3_(1_B)ZA_3B2_2BZ_AB_B2_B=02 3
(2.16)(2.17)(2.18)A*R2T2RT (2.19)Cranmer方法Z=1 0.31506-叱-警T T
?priJ0.5353-吨
pr pr (2.20)2I Tpr 0.6815丿pr 喀=0.27P/Zpr
〔2.21〕式中订一一拟比照密度。cP、T求Z,计算步骤如下:P“,人;cprP“,T;prZ赋初值,取Zo=1,利用式〔3.12〕计算订P“值代入式〔3.11〕,ZPV35MP的状况DPR法1974年,Dranchuk,Purvis和Robinson等人在拟合Standing.Katz图版的根底上,Z的牛顿迭代公式。Z=1(A■A/T
A/T )0+(A+A/T
)02•(A^J/T
临汀仃1 2 pr
3
4 5 pr
(2.22)詁心A02)eXp(-九汀) ::_027
(2.23)ZTrZTprr- p p 2 pr Tprfr- p p 2 pr TprA+As/Tpr*)
r(2.24(符仃詁)(1人儿
曲卩(-乓汀)=020f A\■( 4 5 pr A+A/T)(36)(AA/T)(64■( 4 5 pr 2 5pr 0(A/T )30人(36)-A2(2 )pr 03 2 4 6
(2.25)A=0.31506237A2-「1.0467099人二-0.5783229A4二0.53530771A4
(2.27)0.61232032A^--0.104888137A=0.681570017A=0.68446549pr k+1P和T的状况下,由(2.2)Z时,承受迭代法。即首先给定的ZZo(Zo=1.0),由(2.23)6,作为(2.24)式迭代的初值。比较匚与用(2.26)J-;<0.00001,贝冋将求得了4pr k+1”r ?k+r(2.2)式求得”r ?k+rDAK法(2.26)1975(2.26)3 p pr sZ=1(仃“十A/T;3 p pr s( 6 2 pr 8 pr 9 7 pr 8 prA+A /T +A /T )厂-A(A /T +A /T )( 6 2 pr 8 pr 9 7 pr 8 prpr A^rr -AndAVpr A^rr -And2 3 ?2 2A0.3265A2=-1.0700
(2.28)A3=-0.5339A4=0.01569A5--0.05165A6=0.5475A7-- 0.7361A8=0.1844A9-0.1056A10=0.6134A10.7210解题方法和DPR法步骤思路一样,但所用公式不同:p^F(Q)=4-0.27ppr/Tpr-(A民/TprA3/丁/+凡/Tp^+As/T )汙+p^6 7 pr 8 pr 7 pr 8 (A+A/T+A/T )0-A)(A/T+A/T )066 7 pr 8 pr 7 pr 8 2 3 23 3 2 2A°(仃“)(1AH©)exp(—AH0)F”(-\)1(A1A2/TprA/Tpr+4/pr+A/pr)2碎+2(A6+A7/Tpr+A8/Tpr)3汀- A7/T“+A8/T「)6J21 6 (A/Tpr3)3汀 A(3r4-2為几)e」1 6 此法适用于1.0<Tpr<3.0,0.2<Ppr<3.0平均值法将以上计算方法结果累加除以计算方法的个数自然气压缩因子计算自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C(2.32)Cg
(2.29)(2.30)(2.31)Cg,1/MPa;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。〕PVT方程,得下式:
由真实气V二nRTZ/p (2.33)经过一系列的推导及换算,得到自然气压缩系数表达式,如下所示:0.27 ]l pr l pr 2
f(T)+2f(T“)Pr
] (2.34)Ppr ZVP 1 (4/Z)」(T)2fPpr Pr
()。T2 prT式中:fl(Tpr)=A T
f(T A^-T5-TA2 pr^ 6 T
(2.35)自然气体积系数计算
Tpr
3 pr 3pr prpr自然气的体积系数就是地层条件下某一摩尔气体占有的实际体积与地面标准条自然气的体积系数就是地层条件下某一摩尔气体占有的实际体积与地面标准条B_VR_AcZTfP
(2.36)Vsc ZSCTSC式中 VR——地层条件下气体的体积,m3;V m3地面标准状态下气体的体积,V m3sc
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