Вопрос №45. Фазовые состояния углеводородных систем, общее положение

В процессе разработки месторождения изменяется пластового давления, иногда температуры. Эти изменения сопровождаются переходом УВ-ых веществ из одной фазы в др. Чаще наблюдаются такие явления как кристаллизация парафинов, выделения газа, конденсата в газоконденсатных месторождениях.

Все фазовые переходы подразделяются на переходы первого и второго рода.

I род: плавление и испарение. При этом происходит либо поглощение или выделение тепла (скрытая система ) и соответственно меняются объемы системы.

При фазовых переходах II рода тепловой эффект отсутствует и состояние тела изменяется непрерывно.

Вопрос №46. Фазовые переходы однокомпонентных систем

Р₂>P₁ ; Р₁-нач. давление; Р₂ –конечное давл.

На изотермах можно выделить 3 характерные области

1-ая область

соответствует газовой фазе. В точке А появляются первые капли жидкости (конденсат). Эта точка называется точкой конденсации или точкой росы.

2-ая область

область 2-х фазного состояния системы. При дальнейшем уменьшении объема системы, давление в этой области остается неизменным. На этом участке (уч-ок АВ) происходит переход газовой фазы в жидкую. Давление, при которых наблюдается переход газовой фазы в жидкую равно давлению упругости насыщенных пород.

3-я обл.

обл. жидкого состояния системы. В точке В (рис1) в точке парообразования (кипения) завершается переход газа в жидкость и на этом участке сжимается жидкая фаза, отсюда и крутость линии изотерм.

ВС- линия парообразования (кипения). В точке С кривые парообразования и конденсации сливаются. Эта точка наз. критической. Для однокомпонентных систем она указывает значения t-ры и Р, выше которых двухфазная область отсутствует.

С приближением t-ры и Р к их критическим значениям , т.е. к точке С, свойства газ. и жид. фаз становятся одинаковыми, поверхности раздела их исчезают и плотности их уравниваются, следовательно при приближении к критической точке по кривой начала парообразования плотность жидкой фазы будет непрерывно убывать. А если двигаться по линии точек конденсации, то плотность пара будет непрерывно возрастать.

Фазовые переходы однокомпонентных систем можно выразить и в др. координатах.

Вопрос №47. Особенности фазовых переходов в многокомпонентных системах

Р₂>P₁

Этан + нормальный гептан

С появлением в системе 2-х и более компонентов на диаграмме состояния также выделяются 3 области

1. Газовая

2. Двухфазовая обл.

3. Жидкая

Наблюдаются след-ие особенности:

1. переход газа в жидкость происходит при высоких давлениях, поэтому давления точек кипения (парообразования) таких систем выше давления точек конденсации. Причина: в начале переходят в жидкое состояние мол-лы наиболее тяжелых УВ-ых газов и только в точке кипения переходят в жид-ть легкие компоненты газа.

След-но, в двухфазной области состав жидкой и газовой фаз постоянно меняется в зависимости от давления и V системы.

2. если для однокомпонентного газа критическая точка С хар-ся самыми высокими значениями Р и t-ры, выше кот. одновременное сущ-ие 2-х фаз невозможно, то для многокомпонентных систем в зоне пересечения кривых точек кипения и точек конденсации могут существовать две фазы даже при t-ах и Р-иях превышающих критического значения.

Для многокомпонентных систем