- •5 Практические задачи
- •5.1 Практическая задача № 1.
- •5.1.1 Типовые задачи
- •5.1.1.1 Определение давления насыщения нефти газом
- •5.1.1.2 Определение объемного коэффициента нефти (Вп)
- •5.1.1.3 Определение плотности нефти в пластовых условиях
- •5.1.1.4 Определение усадки нефти (bн) в пластовых условиях
- •5.1.1.5 Определение вязкости нефти в пластовых условиях (μн)
- •5.2 Практическая задача № 2.
- •5.3 Практическая задача № 3.
- •5.3.1 Определение плотности сухого газа
- •5.3.2 Определение относительной плотности газа по воздуху
- •5.3.3 Определение критических и приведенных параметров газа
- •5.3.4 Пример расчета плотности сухого газа при нормальных
- •5.4 Практическая задача № 4.
- •5.4.1 Определение коэффициента сверхсжимаемости природного
- •5.4.2 Определение коэффициента сверхсжимаемости природного
- •5.4.3 Определение вязкости природного газа при атмосферном
- •5.4.4 Определение вязкости природного газа
- •В зависимости от относительной плотности газа ρо.Г
- •От приведенного давления ркр при различных приведенных Ткр
- •5.4.5 Пример расчета коэффициента сверхсжимаемости
- •5.5 Практическая работа № 5.
- •5.5.1 Определение плотности сухого газа при заданных давлении
- •5.5.2 Определение влажности природного газа
- •На содержание солей cs и относительную плотность сg (а) при содержании неуглеводородных компонентов не более 10 %
- •5.5.3 Определение плотности влажного газа при заданных
- •5.5.4 Определение плотности газа в газоконденсатных скважинах
- •5.6 Практическая задача № 6.
- •5.6.1 Порядок расчета параметров пласта по квд,
- •5.6.2 Пример расчета параметров пласта по квд,
- •Отработки скважины
- •5.6.3 Порядок расчета параметров пласта по квд,
- •5.6.4 Пример расчета параметров пласта по квд,
- •Отработки скважины
- •5.7 Практическая задача № 7.
- •5.8 Практическая задача № 8.
- •1. Общие сведения
- •2. Порядок проектирования операций грп
- •Трещины l/rк (rк – контур питания)
- •Приложения
- •Приставки для образования кратных и дольных и дольных единиц
- •Фундаментальные химические постоянные
- •Соотношения между единицами давления
- •Соотношения между единицами мощности
- •Коэффициенты теплопроводности, теплопередачи и теплоотдачи
- •Соотношение между единицами работы (энергии)
- •Соотношение между единицами динамической вязкости µ
- •Соотношение между единицами кинематической вязкости n
- •Соотношения между единицами силы
- •Давление насыщенного водяного пара
- •Переводные множители
- •Физико-химические свойства неуглеводородных газов
- •Приложение № 6 давления насыщеных паров Давление насыщенного пара легких углеводородов, аm
- •Приложение № 7 упругости паров углеводородов
5.3 Практическая задача № 3.
Определение по компонентному составу
показателей физико-химических свойств газа (часть 1)
Цель работы:
Изучить способы расчета:
1) плотности сухого газа при нормальных условиях;
2) относительной плотности газа по воздуху;
3) критических и приведенных параметров газа.
5.3.1 Определение плотности сухого газа
при нормальных условиях
Плотность сухого газа известного состава равна сумме произведений плотностей каждого из компонентов ρ, на его относительное объемное хio или молярное xim содержание:
(5.10)
или , (5.11)
где Mi – относительная молекулярная масса i-го компонента.
Размерность плотности – кг/м3, хi – доли единицы.
При определении относительной плотности газа следует иметь в виду, что нормальными условиями в газовой промышленности считаются давление 0,1013 МПа и температура 20 °С.
Значения ρri и Mi приведены в таблице 4
5.3.2 Определение относительной плотности газа по воздуху
Относительная плотность газа по воздуху ρо.г равна отношению плотности газа ρг к плотности воздуха ρвз, взятых при нормальных условиях:
. (5.12)
Относительная плотность газа удобна тем, что не зависит от температуры и давления, если пренебречь различием в коэффициентах сверхсжимаемости воздуха и газа. Плотность воздуха при 20 °С и 0,1013 МПа равна 1,205 кг/м3.
5.3.3 Определение критических и приведенных параметров газа
Критическим называют такое состояние вещества, при котором плотность вещества и его насыщенного пара равны друг другу. Параметры, соответствующие этому состоянию, называются критическими параметрами.
Для природных газов, являющихся смесью углеводородных и неуглеводородных компонентов, критические параметры определяются как псевдокритические по составу газа.
При содержании в газе тяжелых углеводородных и неуглеводородных компонентов, объемные доли которых составляют менее 10 %, псевдокритические параметры определяются по формулам 5.13, 5.14:
, (5.13)
, (5.14)
где Рлкр – псевдокритическое давление газа, МПа; Тпкр – псевдокритическая температура; К; хI – объемное содержание i-го компонента, д. ед.; ркр i и Ткр i – критическое давление и температура i-го компонента (определяются по таблице 5.4).
Приведенными параметрами природного газа называются отношения соответствующих параметров к их псевдокритическим значениям:
Ркр = р / рп.кр, (5.15)
Ткр = Т / Тпкр. (5.16)
Таблица 5.4 – Основные параметры компонентов газа
Показатели |
Легкие |
Тяжелые компоненты газа |
|||||
СН4 |
С2Н6 |
С3Н8 |
n-С4Н10 |
i-С4Н10 |
n-С5Н12 |
i-С5Н12 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
Относительная молекулярная масса, кг/кмоль |
16,042 |
30,06 |
44,094 |
58,120 |
58,120 |
72,151 |
72,151 |
Плотность при 20 °С и 0,1013 МПа, кг/м3 |
0,6619 |
1,263 |
1,872 |
2,5185 |
2,4859 |
3,221 |
3,221 |
Продолжение таблицы 5.4
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|||||||||
Относительная плотность (по воздуху) |
0,555 |
1,049 |
1,562 |
2,091 |
2,067 |
2,674 |
2,490 |
|||||||||
Газовая постоянная, Дж/(кг·К) |
521 |
278 |
189 |
143 |
143 |
115 |
115 |
|||||||||
Коэффициент динамической вязкости при 20 °С и 0,1013 МПа, 10-5 Па·с |
1,069 |
0,89 |
0,780 |
0,709 |
0,717 |
0,648 |
0,664 |
|||||||||
Фактор ацентричности молекул ω |
0,0104 |
0,098 |
0,1524 |
0,1010 |
0,1849 |
0,2539 |
0,2223 |
|||||||||
Критическая температура Ткр, К |
190,55 |
305,4 |
369,82 |
425,16 |
408,13 |
469,65 |
460,39 |
|||||||||
Критическое давление Ркр, МПа |
4,079 |
5,08 |
4,42 |
3,95 |
3,80 |
3,50 |
3,52 |
|||||||||
Температура кипения Ткип, К |
111,7 |
184,6 |
231,1 |
272,7 |
261,5 |
309,3 |
301,0 |
|||||||||
Показатели |
Тяжелые компоненты газа |
Неуглеводородные компоненты газа |
||||||||||||||
С6Н14 |
С7Н16 |
С8Н18 |
N2 |
Н2 |
Воздух |
|||||||||||
1 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
||||||||||
Относительная молекулярная масса, кг/кмоль |
86,178 |
100,198 |
114,22 |
28,016 |
2,016 |
28,96 |
||||||||||
Плотность при 20 °С и 0,1013 МПа, кг/м3 |
3,583 |
4,155 |
4,687 |
1,1651 |
0,0837 |
1,2046 |
||||||||||
Относительная плотность (по воздуху) |
2,974 |
3,450 |
3,820 |
0,967 |
0,069 |
1,000 |
||||||||||
Газовая постоянная, Дж/(кг·К) |
96,4 |
82,9 |
72,7 |
297,0 |
412,2 |
287,0 |
||||||||||
Коэффициент динамической вязкости при 20 °С и 0,1013 МПа, 10-5 Па·с |
0,6169 |
0,5500 |
0,5030 |
1,6981 |
0,8984 |
1,7419 |
||||||||||
Фактор ацентричности молекул ω |
0,3007 |
0,3498 |
0,4018 |
0,040 |
0 |
– |
||||||||||
Критическая температура Ткр, К |
507,35 |
540,15 |
568,76 |
126,26 |
33,25 |
37,2 |
||||||||||
Критическое давление Ркр, МПа |
3,13 |
2,85 |
2,59 |
3,54 |
1,35 |
13,5 |
||||||||||
Температура кипения Ткип, К |
341,9 |
371,6 |
398,9 |
77,3 |
20,4 |
78,8 |
||||||||||
Показатели |
Компоненты газа |
|||||||||||||||
Водяной пар |
О2 |
H2S |
SO2 |
С02 |
СО |
NО2 |
NO |
|||||||||
1 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
||||||||
Относительная молекулярная масса, кг/кмоль |
18,016 |
32,0 |
34,08 |
64,06 |
44,01 |
28,01 |
46,01 |
30,01 |
||||||||
Плотность при 20 °С и 0,1013 МПа, кг/м3 |
0,7496 |
1,332 |
1,434 |
2,727 |
1,842 |
1,165 |
1,915 |
1,249 |
Окончание таблицы 5.4
1 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
|||||||
Относительная плотность (по воздуху) |
0,624 |
1,105 |
1,190 |
2,264 |
1,529 |
0,967 |
1,593 |
1,037 |
|||||||
Газовая постоянная, Дж/(кг·К) |
461 |
250 |
244 |
– |
189 |
296 |
– |
– |
|||||||
Коэффициент динамической вязкости при 20 °С и 0,1013 МПа, 10-5 Па·с |
0,919 |
1,988 |
1,227 |
1,204 |
1,423 |
1,730 |
– |
1,873 |
|||||||
Фактор ацентричности молекул ω |
– |
0,019 |
0,100 |
0,598 |
0,321 |
– |
0,093 |
– |
|||||||
Критическая температура Ткр, К |
– |
154,8 |
373,6 |
430,6 |
304,2 |
132,9 |
100,0 |
180,3 |
|||||||
Критическое давление Ркр, МПа |
– |
5,28 |
9,37 |
8,21 |
7,68 |
3,64 |
43,9 |
6.8 |
|||||||
Температура кипения Ткип, К |
– |
90 |
211,4 |
263,2 |
194,7 |
81,7 |
294,5 |
121,4 |
|||||||
Показатели |
Компоненты газа |
||||||||||||||
Не |
Аr |
Кг |
Fr |
Cl2 |
C2H5SH |
Н2О |
Hg |
||||||||
1 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
|||||||
Относительная молекулярная масса, кг/кмоль |
4,00 |
39,95 |
83,80 |
38,00 |
70,91 |
62,13 |
18,02 |
200,59 |
|||||||
Плотность при 20 °С и 0,1013 МПа, кг/м3 |
0,166 |
1,166 |
– |
– |
3,012 |
– |
998,2 |
13546 |
|||||||
Относительная плотность (по воздуху) |
1,138 |
1,380 |
– |
– |
2,501 |
– |
– |
– |
|||||||
Газовая постоянная, Дж/(кг·К) |
2076 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
|||||||
Коэффициент динамической вязкости при 20 °С и 0,1013 МПа, 10-5 Па·с |
1,936 |
2,170 |
2,425 |
– |
1,296 |
– |
1,024 |
– |
|||||||
Фактор ацентричности молекул ω |
0,246 |
– |
0,002 |
0,071 |
0,082 |
– |
0,348 |
– |
|||||||
Критическая температура Ткр, К |
5,2 |
150,7 |
309,4 |
144,2 |
417,2 |
499 |
647,4 |
– |
|||||||
Критическое давление Ркр, МПа |
0,238 |
5,06 |
5,7 |
5,8 |
8,02 |
5,71 |
23,0 |
– |
|||||||
Температура кипения Ткип, К |
4,3 |
87,5 |
121,4. |
86,2 |
238,6 |
– |
373,2 |
– |