Практическая работа 3

1. Определение физических свойств газа, нефти , воды и многофазных систем (нефть-вода-газ) при различных термодинамических условиях

Основные термодинамические параметры состояния вещества

Физическое состояние вещества определяется тремя параметрами: давлением, температурой и удельным объемом.

Давление - это сила, действующая по нормали на единицу поверхности. Единица давления в системе СИ: Р [ н/м2 ] - паскаль (Па).

Абсолютное давление Р - это давление, отсчитываемое от абсолютного нуля. Оно входит чаще всего во все физические законы. Если абсолютное давление больше атмосферного (барометрического Р_о), то Р = Р_о + Р_и, где Р_и - избыточное давление. Если абсолютное давление Р < Р_о, то Р = Р_о - Р_в, где Р_в - показания вакуумметра, измеряющего разрежение. В расчетах всегда следует пользоваться абсолютным давлением. Однако большинство приборов, как правило, измеряют избыточное давление, если они не изолированы от атмосферы. Поэтому к их показаниям надо добавлять атмосферное давление Р_о.

Температура - это параметр, характеризующий тепловое состояние вещества, то есть энергию, с которой движутся его молекулы. Она измеряется в системе СИ по термодинамической шкале Кельвина. Единица измерения 1° Кельвина. Кроме того, как известно, температура измеряется и по международной стоградусной шкале в градусах Цельсия (°С). Если Т°К - абсолютная температура в градусах Кельвина, а t - температура, измеряемая в градусах Цельсия (°С), то

Т = t + Т_о = t + 273,15°,

где Т_о = 273,15 °К - нулевая точка по шкале Цельсия (это соответствует точке затвердевания чистой воды).

Удельный объем - это объем единицы массы вещества

,

где V, m, ρ - объем, масса, плотность вещества соответственно.

В нефтедобывающей практике различают следующие понятия:

• нормальный объем - это объем при нормальных условиях: то есть при давлении

Р = Р_о = 0, 101325 МПа и температуре Т = Т_о = 273,15 °К = 0 °С.

• стандартный объем - объем при стандартных условиях: то есть при давлении Р = Р_о = Р_ст = 0,101325 МПа и температуре Т = Т_ст = 293,15 °К = 20 °С.

1.1. Определение физических свойств нефтяного газа по его компонентному составу

Целью настоящего практического занятия является изучение существующих методик определения физических свойств нефтяного и попутного газов, в частности, молекулярной массы и плотности, по их компонентному составу. Занятие предполагает умение студента пользоваться ПЭВМ.

В результате выполнения практической работы студенты должны:

• усвоить теоретические представления об основных термодинамических параметрах состояния вещества, уметь различать стандартные и нормальные физические условия в нефтяных системах;.

• изучить методики и формулы для расчета важнейших физических свойств газа по известному компонентному составу;

• самостоятельно решить задачу для закрепления материала;

• освоить способы пересчета объемного состава газа в массовый и наоборот;

• иметь четкое представление в каких задачах технологии и техники добычи нефти в качестве исходных данных используются физические свойства газа.