В зависимости от относительной плотности газа ρо.Г
Рисунок 5.6 – Зависимость отношения вязкостей μ*=μ/μат
От приведенного давления ркр при различных приведенных Ткр
5.4.5 Пример расчета коэффициента сверхсжимаемости
и вязкости природного газа
Задача. Для условий задачи, приведенной в Практическом занятии № 1, определить коэффициент сверхсжимаемости z и вязкость природного газа μ.
Решение. Промежуточные расчеты приведены в таблице 5.7.
Таблица 5.7 – Расчет параметров природного газа
Компоненты газа |
xi |
ωi |
xi ωi |
СН4 |
0,741 |
0,0104 |
0,007710 |
С2Н6 |
0,0748 |
0,0986 |
0,007375 |
С3Н8 |
0,0337 |
0,1524 |
0,005135 |
i-С4Н10 |
0,0076 |
0,1849 |
0,001405 |
n-С4Н10 |
0,0168 |
0,1010 |
0,003376 |
i-С5Н12 |
0,0057 |
0,2223 |
0,001267 |
n-С5Н12 |
0,0032 |
0,2539 |
0,000812 |
С6Н14 |
0,0062 |
0,3007 |
0,001894 |
N2 |
0,609 |
0,0400 |
0,002436 |
H2S |
0,0200 |
0,1000 |
0,00200Q |
С02 |
0,0300 |
0,3310 |
0,006930 |
Σ |
1,0 |
|
0,040340 |
В предыдущей задаче получено:
ρо.г = 0,763; ркр = 3,46 МПа; Ткр = 1,39 К.
1. Определим коэффициент сверхсжимаемости газа
В данном случае в составе природного газа содержание тяжелых углеводородов и неуглеводородных компонентов больше 10 %. Определим фактор ацентричности молекул по формуле (5.23):
=
0,040340 (графа 4 таблицы 5.6).
Для известных ркр и Ткр по рисункам 5.2 и 5.3 находим:
z(0)=0,720; z(1) = 0,180.
Следовательно, по формуле (5.24):
z = z(0) +ωz(1) = 0,72 + 0,040340·0,18 = 0,727.
2. Вязкость природного газа
Динамическая вязкость газа с относительной плотностью ρог = 0,763 при атмосферных условиях без учета поправок на содержание неуглеводородных компонентов, согласно рисунку 5.4:
μат = 0,0103 мПа·с.
Найдем поправку на содержание H2S, СО2, N2 по рисунку 5 при содержании H2S = 2 % поправка составляет 0,0001;
СО2 = 3 % – 0,0002,
N2 = 6,09 % – 0,0005.
Таким образом, с учетом этих поправок
μат = 0,0103 – 0,0001 – 0,0002 – 0,0005 = 0,0095 мПа·с.
По рисунку 6 для ркр = 3,46 МПа; Ткр = 1,39 К находим μ* = 1,8.
Динамическая вязкость газа данного состава при заданных температуре и давлении определяется по формуле (5.25):
μ = μ*·μат = 1,8·0,0095 = 0,0171 мПа·с.
5.5 Практическая работа № 5.
Определение по компонентному составу показателей
физико-химических свойств газа (часть 3)
Цель работы
Изучить способы расчета:
1) плотности сухого газа при заданных давлении и температуре;
2) влажности природного газа;
3) плотности влажного газа при заданных давлении и температуре;
4) плотности газа в газоконденсатныхскважинах.