Расчетный метод определения влагосодержания природного газа
Влажность исследуемого газа равна [2]:
,
(1.1)
где W0,6– равновесная влажность газа, находящегося в контакте с водой, содержащей соли;
Сρ– поправка на плотность;
Сs– поправочный коэффициент, на содержание в воде солей.
Равновесное влагосодержание, а также поправочные коэффициенты определяются по графикам (рисунок А.1).
Равновесное влагосодержание можно определить по уравнению Бюкачека :
(1.2)
где А – коэффициент, характеризующий влажность идеального газа;
В – коэффициент, учитывающий отклонение влажности природного газа относительной плотностью 0,6 от показателей идеального газа.
Коэффициенты определяются в зависимости от температуры (таблица А.1).
Расчетная часть
Газ известного состава находится в контакте с пластовой водой, содержащей известное количество соли. Газ находится при определенном давлении и температуре. Определить влажность газа при этих условиях:
Исследовать влияние плотности газов различного состава на влажность при P1; Т1;
Установить зависимость молекулярной массы газов различного состава на влажность при P1; Т1;
Исследовать влияние давления (Р1–Р3) на влажность на примере газа любого состава из предложенных в исходных данных;
Исследовать влияние температуры (Т1–Т3) на влажность на примере газа любого состава из предложенных в исходных данных.
Результаты исследования представить в виде таблиц и графиков зависимостей w=f(ρ); w=f(Р); w=f(Т) и сделать выводы о влиянии этих параметров на влажность газа.
Таблица 1.2 – Исходные данные для расчета
|
Вариант |
Содержание соли, % |
Пара- метр |
Р, МПа |
Т, оС |
Состав газа, % об. | |||||
|
СН4 |
С2Н6 |
С3Н8 |
С4Н10 |
C5H12 |
C6H14 | |||||
|
1 |
10 |
Р1, Т1 |
1 |
20 |
91,0 |
3,0 |
2,3 |
1,3 |
1,8 |
0,6 |
|
Р2, Т2 |
20 |
50 |
56,52 |
10,11 |
8,59 |
4,47 |
2,21 |
18,1 | ||
|
Р3, Т3 |
70 |
100 |
71,5 |
5,89 |
1,4 |
0,49 |
0,02 |
20,7 | ||
|
2 |
20 |
Р1, Т1 |
5,0 |
10 |
58,6 |
14,7 |
7,6 |
5,8 |
5,5 |
7,8 |
|
Р2, Т2 |
15 |
50 |
91,05 |
2,04 |
0,96 |
2,09 |
2,68 |
1,18 | ||
|
Р3, Т3 |
40 |
80 |
78,3 |
4,6 |
6,8 |
5,0 |
4,5 |
0,8 | ||
|
3 |
30 |
Р1, Т1 |
1,5 |
20 |
68,9 |
5,8 |
7,1 |
3,0 |
1,0 |
14,2 |
|
Р2, Т2 |
10 |
40 |
61,1 |
14,1 |
10,1 |
6,1 |
3,2 |
5,4 | ||
|
Р3, Т3 |
50 |
80 |
91,42 |
1,67 |
0,96 |
2,09 |
2,68 |
1,18 | ||
|
4 |
5 |
Р1, Т1 |
2,0 |
20 |
53,4 |
15,1 |
17,7 |
8,2 |
2,5 |
3,1 |
|
Р2, Т2 |
10 |
60 |
87,13 |
1,14 |
1,1 |
3,19 |
5,73 |
1,71 | ||
|
Р3, Т3 |
60 |
110 |
39,9 |
15,6 |
15,6 |
6,7 |
2,3 |
19,9 | ||
|
5 |
15 |
Р1, Т1 |
5,0 |
20 |
72,75 |
7,15 |
2,07 |
1,07 |
0,35 |
16,61 |
|
Р2, Т2 |
30 |
100 |
53,1 |
13,6 |
10,5 |
11,5 |
4,7 |
6,6 | ||
|
Р3, Т3 |
70 |
130 |
82,7 |
4,95 |
4,3 |
4,0 |
2,05 |
2,0 | ||
|
6 |
25 |
Р1, Т1 |
1,0 |
20 |
44,6 |
10,4 |
14,6 |
17,2 |
10,2 |
3,0 |
|
Р2, Т2 |
15 |
50 |
59,8 |
8,6 |
12,2 |
8,6 |
1,6 |
9,2 | ||
|
Р3, Т3 |
40 |
100 |
69,89 |
10,25 |
8,99 |
4,47 |
4,34 |
2,06 | ||
|
7 |
10 |
Р1, Т1 |
3,0 |
10 |
48,3 |
8,8 |
15,3 |
10,2 |
4,8 |
16,5 |
|
Р2, Т2 |
30 |
50 |
84,78 |
3,09 |
2,07 |
1,34 |
1,8 |
6,92 | ||
|
Р3, Т3 |
60 |
80 |
76,1 |
5,11 |
6,16 |
6,35 |
3,2 |
3,08 | ||
|
8 |
20 |
Р1, Т1 |
0,6 |
20 |
42,8 |
5,5 |
8,4 |
4,2 |
2,15 |
36,95 |
|
Р2, Т2 |
10 |
40 |
41,3 |
9,0 |
16,1 |
11,1 |
6,0 |
16,5 | ||
|
Р3, Т3 |
30 |
80 |
60,7 |
18,9 |
10,5 |
5,7 |
1,4 |
2,8 | ||
|
9 |
30 |
Р1, Т1 |
0,3 |
20 |
76,02 |
7,46 |
6,32 |
3,35 |
3,31 |
3,54 |
|
Р2, Т2 |
10 |
60 |
56,52 |
10,11 |
8,59 |
4,47 |
2,21 |
18,1 | ||
|
Р3, Т3 |
40 |
110 |
91,42 |
1,67 |
0,96 |
2,09 |
2,68 |
1,18 | ||
|
10 |
5 |
Р1, Т1 |
5,0 |
20 |
61,1 |
14,1 |
10,1 |
6,1 |
3,2 |
5,4 |
|
Р2, Т2 |
50 |
100 |
82,7 |
4,95 |
4,3 |
4,0 |
2,05 |
2,0 | ||
|
Р3, Т3 |
70 |
130 |
48,3 |
8,8 |
15,3 |
10,2 |
4,8 |
16,5 | ||
|
11 |
15 |
Р1, Т1 |
0,2 |
20 |
87,13 |
1,14 |
1,1 |
3,19 |
5,73 |
1,71 |
|
Р2, Т2 |
5,0 |
50 |
42,8 |
5,5 |
8,4 |
4,2 |
2,15 |
36,95 | ||
|
Р3, Т3 |
20 |
100 |
91,0 |
3,0 |
2,3 |
1,3 |
1,8 |
0,6 | ||
|
12 |
25 |
Р1, Т1 |
1,0 |
10 |
69,89 |
10,25 |
8,99 |
4,47 |
4,34 |
2,06 |
|
Р2, Т2 |
10 |
50 |
91,42 |
1,67 |
0,96 |
2,09 |
2,68 |
1,18 | ||
|
Р3, Т3 |
30 |
80 |
41,3 |
9,0 |
16,1 |
11,1 |
6,0 |
16,5 | ||
|
13 |
10 |
Р1, Т1 |
3,0 |
20 |
61,1 |
14,1 |
10,1 |
6,1 |
3,2 |
5,4 |
|
Р2, Т2 |
10 |
40 |
91,05 |
2,04 |
0,96 |
2,09 |
2,68 |
1,18 | ||
|
Р3, Т3 |
20 |
80 |
48,3 |
8,8 |
15,3 |
10,2 |
4,8 |
12,6 | ||
|
14 |
20 |
Р1, Т1 |
1,0 |
20 |
92,39 |
4,13 |
1,79 |
0,25 |
0,94 |
0,5 |
|
Р2, Т2 |
20 |
60 |
56,52 |
10,11 |
8,59 |
4,47 |
2,21 |
18,1 | ||
|
Р3, Т3 |
40 |
110 |
69,89 |
10,25 |
8,99 |
4,47 |
4,34 |
2,06 | ||
|
15 |
30 |
Р1, Т1 |
1,5 |
20 |
83,88 |
9,06 |
4,4 |
1,64 |
0,9 |
0,12 |
|
Р2, Т2 |
10 |
100 |
72,75 |
7,15 |
2,07 |
1,07 |
0,35 |
16,61 | ||
|
Р3, Т3 |
60 |
130 |
41,3 |
9,0 |
16,1 |
11,1 |
6,0 |
16,5 | ||
Приложение А
Рисунок А.1 – Максимальное содержание водяных паров в газе в зависимости от давления и температуры
(цифры на кривых соответствуют давлению, МПа)
Таблица А.1 – Значения коэффициентов А и В в уравнении Бюкачека для различных температур
|
Температура, оС |
А |
В |
Температура, оС |
А |
В |
Температура, оС |
А |
В |
|
0 |
0,145 |
0,00347 |
12 |
10,72 |
0,7670 |
60 |
152,0 |
0,562 |
|
–38 |
0,178 |
0,00402 |
14 |
12,39 |
0,0855 |
62 |
166,5 |
0,399 |
|
–34 |
0,267 |
0,00538 |
16 |
13,94 |
0,0930 |
64 |
183,3 |
0,645 |
|
–30 |
0,393 |
0,00710 |
18 |
15,75 |
0,1020 |
66 |
200,5 |
0,691 |
|
–28 |
0,471 |
0,00806 |
20 |
17,87 |
0,1120 |
68 |
219,0 |
0,741 |
|
–26 |
0,566 |
0,00921 |
22 |
20,15 ' |
0,1227 |
70 |
238,5 |
0,793 |
|
–24 |
0,677 |
0,01043 |
24 |
22,80 |
0,1343 |
72 |
260,0 |
0,841 |
|
–22 |
0,809 |
0,01168 |
26 |
25,50 |
0,1463 |
74 |
283,0 |
0,902 |
|
–20 |
0,960 |
0,01340 |
28 |
28,70 |
0,1595 |
76 |
306,0 |
0,965 |
|
–18 |
1,144 |
0,01510 |
30 |
32,30 |
0,1740 |
78 |
335,0 |
1,023 |
|
–16 |
1,350 |
0,01705 |
32 |
36,10 |
0,1 89 |
80 |
363,0 |
1,083 |
|
–14 |
1,590 |
0,01927 |
34 |
40,50 |
0,207 |
82 |
394,0 |
1,148 |
|
–12 |
1,868 |
0,02115 |
36 |
45,20 |
0,224 |
84 |
427,0 |
1,205 |
|
–10 |
2,188 |
0,02290 |
38 |
50,80 |
0,242 |
86 |
462,0 |
1,250 |
|
–8 |
2,550 |
0,02710 |
40 |
56,20 |
0,263 |
88 |
501,0 |
1,290 |
|
–6 |
2,990 |
0,03035 |
42 |
62,70 |
0,285 |
90 |
537,5 |
1,327 |
|
–4 |
3,480 |
0,03380 |
44 |
69,20 |
0,310 |
92 |
582,5 |
1,365 |
|
–2 |
4,030 |
0,03770 |
46 |
76,70 |
0,335 |
94 |
624,0 |
1,405 |
|
0 |
4,670 |
0,04180 |
48 |
85,30 |
0,363 |
96 |
672,0 |
1,445 |
|
2 |
5,400 |
0,04640 |
50 |
94,00 |
0,391 |
98 |
725,0 |
1,487 |
|
4 |
6,225 |
0,0515 |
52 |
103,00 |
0,422 |
100 |
776,0 |
1,530 |
|
6 |
7,150 |
0,0571 |
54 |
114,00 |
0,454 |
110 |
1093,0 |
2,620 |
|
8 |
8,200 |
0,0630 |
56 |
126,00 |
0,487 |
120 |
1520,0 |
3,410 |
|
10 |
9,390 |
0,0696 |
58 |
138,00 |
0,521 |
130 |
2080,0 |
4,390 |