Кафедра: «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений»
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по дисциплине «Разработка нефтяных и газовых месторождений»
на тему» Анализ разработки пласта, объекта_____________
______________________________________месторождения»
ВЫПОЛНИЛ _____________________
(студент курс, группа)
_____________________
(фамилия, имя, отчество)
ПРОВЕРИЛ Руководитель курсового проекта
_____________________
(фамилия, имя, отчество)
Допуск к защите _____________________
(дата)
_________________
(оценка и роспись руководителя)
Самара 2015
Состав газа и его использование для нахождения физических характеристик
Результатом исследования пластовых проб газа и нефти является в первую очередь их компонентный состав, зная который можно рассчитать практически все физико-химические свойства газа, используемые в расчетах.
К этим физическим свойствам относятся: средняя молекулярная масса, плотность, коэффициент сверхсжимаемости.
Обобщенное уравнение состояния идеального газа Клапейрона-Менделеева с учетом закона Авагадро имеет вид
(23)
где n-число кмолей;
R-универсальная газовая постоянная;
Для расчета состояния реальных газов пользуются выражением, в которое вводится коэффициент сверхсжимаемости, учитывающий отклонение реальных газов от идеальных:
(24)
где R-удельная газовая постоянная
Величина z является функцией приведенных давлений p и температур T т.е. z=f(pпр ,Tпр). Приведенные параметры p=p/pпкр T=T/Tпкр ;
где p, T-действительные давление и температура газа;
Псевдокритические (среднекритические) параметры газа-
; 
. (25)
Определение физических свойств газа проводят по ниже указанным зависимостям.
Средняя молекулярная масса газа:
|
|
(26)
Средняя плотность газа:
при нормальных условиях
(27)
при стандартных условиях
(28)
Относительная плотность газа по воздуху
(29)
плотность газа при давлении p и температуре T
(30)
Обьем газа добываемого с 1 м3 нефти при давлении P и температуре T
(31)
Определение коэффициента сверхсжимаемости можно провести по уравнению состояния Редлиха-Квонга:
(32)
где-p,T,V-давление, абсолютная температура, объем; R-удельная газовая постоянная;
b-поправка на объем молекул; a-cложная функция обьема, температуры, формы молекул газа.
Уравнение Редлиха-Квонга преобразуется к виду
Z3-Z2+Z(a2-b2p-b)p-a2bp2 (33)
где a2=0,4278Tкр2,5/pкрT2,5 (34)
b=0,0867Tкр/pкрT (35)
Для определения коэффициента z также удобно использовать следующие выражения [3]:
при 
(36)
при 
(37)
при 
(38)
Пример. Определить степень отклонения природной газоконденсатной смеси от закона идеального газового состояния методами:1) по графикам Брауна-Катца; 2) по уравнению состояния Редлиха-Квонга; вычислить среднюю молекулярную массу газа; плотности газа при нормальных, стандартных условиях; относительную плотность газа по воздуху; объем газа добываемого с 1 м3 нефти. Данные для расчета приведены в таблице№ 13.А также P=13,8 МПа, T=3150 K, относительная плотность газа r=1,12;объем газа добываемого с 1 м3 нефти при р0=0,1 МПа и Т0=2730K - V0=60 м3/м3.
Таблица 13
Состав и характеристика газа
| Компо нентный состав | Mi, кг/кмоль | Pкрi, МПа | Tкрi, K | Молярная доля компонента-yi | yipкрi | yiTкрi | yiMi, кг |
| CH4 | 16,04 | 4,58 | 190,7 | 0,82 | 3,75 | 138,3529 | 11,63702 |
| C 2H6 | 30,07 | 4,86 | 306,0 | 0,09 | 0,875286 | 55,1106 | 5,415607 |
| С3H8 | 44,09 | 4,34 | 369,8 | 0,04 | 0,235228 | 20,04316 | 2,389678 |
| i-C4H10 | 58,12 | 3,72 | 407,2 | 0,01 | 0,031248 | 3,42048 | 0,488208 |
| n-C4H10 | 58,12 | 3,57 | 425,2 | 0,01 | 0,033915 | 4,0394 | 0,55214 |
| i-C5H12 | 72,15 | 3,28 | 461,0 | 0,005 | 0,013776 | 1,9362 | 0,30303 |
| n-C5H12 | 72,15 | 3,30 | 470,4 | 0,015 | 0,01056 | 1,50528 | 0,23088 |
| C 6H14 | 86,17 | 2,96 | 508,0 | 0,01 | 0,014504 | 2,4892 | 0,422233 |
| CO2 | 44,01 | 7,496 | 304,2 | 0,07496 | 3,042 | 0,4401 | |
| S | 1,0000 | 5.02 | 246,9392 | 21,8789 |
|
|
Решение. Pпр=13,8/5.02=2,65; Tпр=315/246=1.28
1) по графикам Брауна-Катца zг=0,63;
2) по уравнению состояния Редлиха-Квонга
(39)
(40)
(a2-b2p-b)p=0,239 (41)
a2bp2=0,146 (42)
z3-z2+0,239 z -0,146 =0 z=0,63 (43)
Средняя молекулярная масса газа
(44)
Плотность газа:
при нормальных условиях
(45)
при стандартных условиях
(46)
относительная плотность газа по воздуху
(47)
плотность газа при p=4,6 МПа и T=311,20 K
(48)
Задание 1
. Определить степень отклонения природной газоконденсатной смеси от закона идеального газового состояния при следующих исходных данных: таблица №14, Т=310 K, P=14МПа. относительная плотность газа r=1,12;объем газа добываемого с 1 м3 нефти при р0=0,1 МПа и Т0=2730K - V0=60 м3/м3.
Таблица 14