книги из ГПНТБ / Покровский, К. В. Термодинамика реальных газов применительно к нефтяным газам

дать те же критические параметры, что и изученные бинарные системы, содержащие тот же первый компонент гі в тех же количествах.

Условный молекулярный ве-с второго компонента бинарной системы а„пр определяется по эмпирическим правилам, из кото­ рых укажем два:

п

X т і и

X gi Hi

Xо g\

где суммирование ведется для всех компонентов приводимой’ системы, начиная со второго. .

и . устанавливаются предполагаемые критические параметры многокомпонентной сг стемы.

Примером' подобной методики определения критических, параметров может служить метод, разработанный Г. С. Степа­ новой для смесей легких углеводородных газов.

Указанные способы приведения многокомпонентных систем к бинарным являются приближенными, имеют ограниченное применение и могут быть использованы только для таких: многокомпонентных систем, которые не содержат высокомоле­ кулярных кбмпонентоЕ. В последнем случае ортобарные петли значительно расширяются, еид огибающих значительно изменя­

ется и требует специального экспериментального определения.

ПО

Ввиду того, что описание интересующих нас явлений при 7 = пост, и Тк переменном потребовало бы построения несколь­ ких фазовых диаграмм с несколькими критическими точками,

дросселирования АХВХ\ А2В2... условно изображены наклонными прямыми и доводятся нами до атмосферного давления.

Первый вариант, дающий линию АхВи характерен для си­ стемы с низким значением критической температуры Тк, а это отвечает так называемым сухим газам, состоящим из метана с небольшой примесью более тяжелых компонентов. Как видим, линия АХВ Хнигде не пересекает фазовой диаграммы, и, следо­ вательно, во время процесса дросселирования углеводородная система**все время будет находиться в газовой фазе.

Второй вариант, с большим сближением температур Т и Тк, отвечает и'большему содержантов системе тяжелых ком­ понентов. Для дросселирования такого газа (линия АгВ2) при некотором давлении, определяемом точкой С, он вступает в двухфазную область, до точки сі увлажняется, после чего выделившаяся влага испаряется и при давлении, определяемом точкой С], вновь вступает в область газовой фазы.

Давление в точке d, отвечающее максимальному количеству выделившейся влаги, носит название давления максимальной мольной конденсации.

Следует отметить, что точка на линии дросселирования, отвечающая максимальной весовой конденсации, располагается ниже точки d. *

Конденсации газа во время процесса расширения присвоено название обратной (ретроградной) конденсации, а последую­ щему испарению влаги—обратного (ретроградного) испарения.

Третий вариант (линия Л35 3), характерный для большого содержания в системе тяжелых компонентов, при котором температуры Т и Тк сильно сближены, тем отличается от предыдущего, что при давлении максимальной конденсации выпадает больше влаги и в конце дросселирования система не выйдет из двухфазной области.

Таким образом, если в предыдущем варианте при атмос­ ферном давлении конечным продуктом дросселирования являлся газ, то в последнем случае будем иметь два продукта—газ и жидкость.

В рассмотренных вариантах точки Ль Л2, Л3 располагались правее критической точки К. Рассмотрим еще случай, когда начальная точка системы Л располагается левее точки К (в действительности, когда температура Тк выше Т).

Этот случай прежде всего характерен тем, что здесь началь­ ная точка А располагается в однофазной области, которую в

112

равной степени можно принять за жидкую и газовую фазу (флюидная область). Здесь видим, что при дросселировании линия А, Д, пересекает в точке С кривую насыщенной жид­ кости и при дальнейшем дросселировании будет пересекать

противоположность ретроградному процессу с газом, называют процессом „прямого“ испарения жидкости.

В приложении № 15 представлена фазовая диаграмма, пост­ роенная по данным исследования продукции 78 скважины Карадагского месторождения.

По диаграмме построены кривые влажности (У = пост.), где У—представляет собой объемную концентрацию жидкой фазы

всистеме; кривые удельных весов жидкой фазы системы (-;>к -

—пост.) и удельных Еесов системы (YCM= пост.).

На диаграмме линия abc представляет собой геометрическое место состоянии наибольшего объемного содержания насыщен­ ного конденсата в системе.

По этой линии можно определить при данной температуре

ной кривой.

Крикондентерма отвечает температуре 200° С, а крикондеи- бара—570 ата.

Так как в настоящей системе содержится большое коли­ чество метана, то критическая точка располагается по левую сторону от крнконденбары, что также видно по’ характеру изгиба кривых влажности.

Способность газов, содержащих углеводороды более тяжелые, чем этан, выделять при дросселировании конденсат исполь­ зуют для добычи последнего на газоконденсатных месторож­ дениях.

Сущность технологического процесса такой разработки заключается в том, что поступающий из пласта в скважину газ, представляющий собой систему в состоянии сухого насы­ щенного пара, дросселируется в скважине, трубопроводе и сепараторе, вследствие чего распадается на газ и конденсат. Давление в сепараторе выбирается из условия обеспечения максимально™ выхода товарного конденсата (обычно 50—60 атм). Газ из сепаратора поступает в газопровод, а конденсат выпадает в сепараторе в состоянии насыщенной жидкости, дросселируется до атмосферного давления, выделив путем прямого испарения некоторое количество жирного газа и обра­ тившись в стабильный товарный конденсат.

)

систем\ углеводородов в критической области на примере пропан-н-г ептана Кандидатская диссертация, Б., 1959.

10. П о к р о в с к и й К. В. Термодинамика газов, мало отличающихся от идеальных. Докторская диссертация. Б., 1946.

11. П о к р о в с к и й К. В. О методике вывода дифференциальных урав­ нений термодинамических связей. Труды АзИНЕФТЕХИМ.'вып. IV, Азнефте-

тодика построения фазовой диаграммы для газоконденсатной системы. Труды

и критического давления многокомпонентных углеводородных смесей. Труды ВНИИгаза, вып. 17/25, 1962.

1 1 5

1. Диаграмма сжимаемости легких нормальных парафинов при It = 1

Г=0,П 3,5 3,0 2,8 2,0 2,0

2. Коэффициенты сжимаемости при приведенных параметрах я ,и т < 1

I

1