1.2.2. Пример расчета свойств газа с использованием уравнения состояния Задача 2

Рассчитать коэффициент сверхсжимаемости z, плотность и объем нефтяного газа при абсолютном давлении Р = 3 МПа и температуре Т = 308 °К. Объем газа, добываемого скаждым кубическим метром нефти при нормальных условиях составляет Vо = 60 м³/м³. Компонентный молярный состав газа приведен в таблице 3. Относительная плотность газа по воздуху ρг = 1,119, а плотность при нормальных условиях .

Решение

Определяем коэффициент сверхсжимаемости углеводородной части газа zy, для чего исключаем из состава газа азот уа = 0,069 и пересчитываем концентрацию углеводородных компонентов уi‘, (см. таблицу), используя выражение:

.

Приведенные параметры по данным компонентного состава рассчитываем по формулам (14). Для этого рассчитываем в таблице псевдокритические параметры углеводородной части газа:

Рп кр = 4,5 Мпа; Тп кр = 294,7 °К ,

откуда приведенные параметры равны:

Таблица.3.

№ пп	Компонентный состав	Объемное содержание, y i, %	Объемные доли без азота, y i	Ркр i, МПа	Ткр i, °К	произведения
						y i * Ркр i	y i * Ткр i
1	СН4	35,5	0,381	4,7	190,7	1,79	72,66
2	С2Н6	23,9	0,257	4,9	306,2	1,26	78,69
3	С3Н8	19,4	0,208	4,3	369,8	0,89	76,92
4	i-C4Н10	2,5	0,027	3,7	407,2	0,09	10,99
5	n-C4Н10	6,7	0,072	3,8	425,2	0,27	30,61
6	i-C5Н12	1,8	0,019	3,3	461,0	0,06	8,76
7	n-C5Н12	1,7	0,018	3,4	470,4	0,06	8,47
8	C6H14+ высш.	1,1	0,012	3,1	508,0	0,04	6,09
9	CO2	0,5	0,005	7,4	304,2	0,06	1,52
10	N2	6.9	-	-	-	-	-
	Итого	100,0	1,0		Сумма	4,5	294,7

Относительную плотность углеводородной составляющей газа определяем по формуле (16):

Приведенные параметры углеводородной части газа можно рассчитать и по формулам Ляпкова:

.

Коэффициент сверхсжимаемости углеводородной части газа рассчитывается по аппроксимационной формуле (19):

Коэффициент сверхсжимаемости азота найдем по формуле (21):

.

Коэфициент сверхсжимаемости нефтяного газа по формуле (17) равен:

.

Плотность газа при Р = 3 МПа и Т = 308 °К, учитывая, что его плотность при нормальных условиях 1,447 кг/м³, составляет по формуле (22):

Объем газа, добываемого с 1 м³ нефти при Р = 3 МПа и Т = 308 °К, получится равным по формуле (23):