§ 7. Плотности природного газа, стабильного и насыщенного углеводородного конденсата

Плотность природного газа в газовой фазе можно опреде­лить по формуле

(Ш.40)

где _р,t и _рoto —плотности газа соответственно при давлении р₁ и температуре t и нормальном давлении р_о и температуре t_о.

Плотность стабильного углеводородного конденсата (C₅₊) можно определить путем непосредственного измерения, рас­чета по формулам (по известному составу, по его молекуляр­ной массе М_к или коэффициенту преломления n_d).

Формула Крэга , (Ш.41)

_C5+ = l,90646n_d —1,96283 г/см³. (111.42)

Формула Херша

lgМ_C5+ = l,939436 + 0,0019764t_кип + lg(2,1500—n_d), (III.43)

где t_кип—средняя температура кипения конденсата, °С.

Результаты расчетов по этим формулам в зависимости от группового состава конденсата (молярных долей парафино­вых, нафтеновых и ароматических углеводородов в его составе) и молекулярной массы получают с определенной по­грешностью.

Коэффициент термического расширения стабильного конден­сата для большинства газоконденсатных месторождений _t = 0,810^-31/°С, коэффициент сжимаемости конденсата _К= -1,8 ГПа^-1.

Зависимость плотности стабильного конденсата от давления и температуры (при 30<t<200 °С; 1<р<50,0 МПа) видна из формулы

г/см³. (111.44)

Плотность насыщенного углеводородного конденсата можно определить по графоаналитическому методу Катца и Стендинга [25] и расчетным путем по приведенным параметрам. По методу Катца и Стендинга сначала определяется плотность жидкости при стандартных условиях по формуле (III.46)

где x_i, M_i и _i — молярная доля, молекулярная масса и плот­ность i-ro компонента соответственно.

Далее определяются поправки к вычисленной плотности при стандартных условиях на давление _p и температуру _t.

Плотность насыщенной жидкости при заданных давлении и температуре определяется по формуле  = _ст + _р-р_t. (III.46)

Плотность по приведенным параметрам определяется сле­дующим образом:

(III.47)

где _пр —приведенная плотность; V_{кр i} — критический моляр­ный объем i-ro компонента в смеси.

Приведенную плотность определим по формуле Викса

, (III.48)

где z_кр.см — среднекритический коэффициент сверхсжимаемо­сти жидкой смеси; T_пр — приведенная температура насыщен­ной жидкости, z_кр.см= . (III.49)

Здесь z_кpi — критический коэффициент сверхсжимаемости i-ro компонента. Его можно найти по табл. III.5 или определить по формуле Ганна и Ямады

z_{кp i} = 0,2918—0,0928_i. (III.50)

0.3<T_пр<0.99 (111.51)

(III.52)

Для ориентировочных расчетов можно воспользоваться формулой Л. П. Филиппова зависимости приведенной плотно­сти от приведенной температуры, справедливой для чистых ор­ганических жидкостей в интервале приведенных температур 0.3<T_пр<0.7:

_пр = 3,95-1,95T_пр. (III.53)

Порядок расчета плотности насыщенной жидкости:

p_крС+7 Т_крС+7 Т_крС+7/Т_кип _крС+7z_крС+7 z_кр.см V_крС+7 V_кр.см p_кр.см Т_кр.см p_пр Т_пр_прх_iМ_i 

Приведён пример и номограмма для определения плотности углеводородных газов