石油工程油气藏工程参数计算及图版
34页1、 油气藏工程参数计算及图版第一节 气体状态方程在进行与天然气有关的能量及相平衡计算过程中,天然气的压力、体积及温度的计算是必不可少的。联系气体的压力、体积及温度的方程,就称为气体状态方程。一、理想气体状态方程根据波义耳(R. Boyle)查理(J. A. C. Charles)定律和阿佛加得罗(Avogadro)定律,理想气体的压力P、体积V与气体的质量n、温度T成正比,所以,理想气体的状态方程可以用下式表示:PVnRT (.2.1)式中:P气体的绝对压力,MPa;V气体的体积,m3;T气体的绝对温度,K;n给定压力P、温度T条件下,体积V中气体的摩尔数,mol;R通用气体常数,其值取决于压力、体积及温度的单位,国际单位制中,其值为8.31410-6 MPam3(molK)。所谓理想气体是指:()气体分子为无体积、无质量的质点;()气体分子之间无作用力(包括引力和斥力)。在常温、常压条件下,一般的真实气体,用公式(1.2.1)进行计算,误差不超过5。压力越高、温度越低,则误差越大。在压力不超过0.4MPa,温度不太低时(同常温相比),对一般的真实气体,公式(1.2.1)还是可以应用的。
2、当压力超过0.4MPa时,公式(1.2.1)的精确性进一步下降,这时,气体应看作非理想气体(或称真实气体)。二、真实气体状态方程对于真实气体,不能使用理想气体状态方程进行计算,特别是高压气体,用理想气体状态方程进行计算,误差有时高达500。天然气是一种真实气体,它不服从理想气体状态方程,高压时必须对(1.2.1)式进行修正。描述真实气体状态方程的关系式很多,工程上广泛采用的方法为:在理想气体状态方程中引入一个校正系数压缩因子Z。则(1.2.1)式变化为:PVZnRT (1.2.2)式中各项意义同前。根据对应状态原理,在相同的对应状态(即气体具有相等的拟对比温度Tpr和拟对比压力Ppr)下的气体,对理想气体状态方程的偏差相同,即具有相等的Z值。其中:TprTTpcPprPPpcTpcyiTciPpcyiPci式中:T气体的绝对温度,K;Tpc气体的拟临界温度,K;Tci气体各组分的拟临界温度,K;P气体的绝对压力,MPa;Ppc气体的拟临界压力,MPa;Pci气体各组分的拟临界压力,MPa;yi气体中组分的摩尔份数,。温度和压力可以使用任何绝对单位,但是,T和Tc、P和Pc所使用的单位必
3、须相同。第二节 PVT参数计算及图版一、Y函数计算: (1.2.3)式中:-饱和压力,MPa -分级压力,MPa -分级压力下体积, -饱和压力下样品体积,二、相对体积计算 = (1.2.4)式中 -i级压力下样品相对体积 V -i级压力下样品体积,cm V - 饱和压力下样品体积,cm三、油藏流体压缩系数(饱和压力以上各压力区间) (1.2.5) 式中 -i级压力与 级压力间压缩系数,1/MPa -i级压力与级压力差,MPa -i级压力与级压力下油藏流体体积之差,cm3四、油藏流体气油比 (1.2.6)式中 S-油藏流体气油比, Vgb-单次脱气气体标准体积,m3; V0b-单次脱气油标准体积,m3。五、油藏流体体积系数 (1.2.7)式中 -油藏流体体积系数; V0i-油藏流体体积,cm3; V0-脱气油标准体积,cm3。六、地层油密度 (1.2.8)式中 or-地层油密度,g/cm3 G0-脱出油气总重量,g V0i-油藏流体体积,cm3七、地层石油粘度计算(落球粘度计) (1.2.9)式中 0-地层石油粘度 t- 钢球下落时间 b-钢球密度,g/cm3 0-原油密度,g/cm3
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