气藏工程

《气藏工程与动态分析方法》，黄炳光 刘蜀知 唐海 李晓平 ，石油工业出版社，2004

天然气分析报告中的真沸点馏分，例如庚烷以上组分，属于不确定组分，其临界压力、临界温度、相对分子质量和偏心因子等物性参数，不能像纯组分那样从表中查出。

真沸点馏分的密度（或相对密度）和沸点可通过实验获得。已知其相对密度和沸点，其它物性参数用一些相关式计算，下面介绍其中的两个相关式。 Lee-Kesler 相关式

5

(0.1441 1.0069)10189.8450.6(0.42440.1174)c b b T T T γγγ-⨯=++++

32

72103

22

0.0566

4.12164

0.21343

ln 3.3865(0.43639)1011.820 1.530169.90099(4.75794)10(2.45055)10c b

b b p T T T γ

γ

γγγγ

---=-

-+

+

⨯⨯+++⨯⨯-+⨯⨯

272123

12272.69486.4(8.37414 5.9904)222.466

[(10.770840.02058)(0.7465)]10/17.335

[(10.808820.02226)(0.32284)]10/b b b b b

M T T T T T γγγγγγ=-++-+---

⨯+---

⨯ 当θ>0.8时

2

1.4080.010637.9040.13520.0074658.359K

K K ωθθ

-=-+-++

或当θ<0.8时

6

6

6.09648

ln(9.866) 5.92714 1.28862ln 0.16934715.6875

15.251813.4721ln 0.43577c p θθθ

ωθθθ

--+

+-=

-

-+

1

3

(1.8)

b T K γ

=

b

c

T T θ=

式中 c T —临界温度，K ； c p —临界压力，MPa ； b T —沸点，K ； γ—相对密度；

M —平均相对分子质量； ω—偏心因子。

Winn-Sim-Daubert 提出的相关式为：

0.086150.04614exp(4.20009)/1.8c b T T γ= 6 2.3177 2.48536.148310c b p T γ-=⨯ 5 2.37760.93715.80510b M T γ--=⨯ 3[log(9.866)]

17(1)

c c b p T T ω=

--

质量组成：

121

k

k i i m m m m m ==++

+=∑

该组分的质量分数：1

i i

i k i

i m m W m m ===∑ 显然，1

1k

i i W ==∑

体积组成

121

k

k i i V V V V V ==++

+=∑

体积分数 1

i i i k i

i V V

y V

V ===∑ 显然

1

1k

i

i y

==∑

摩尔组成

121

k

k i i n n n n n ==++

+=∑

摩尔分数 1

i i i k i

i n n

y n

n ===∑ 显然

1

1k

i

i y

==∑

偏差系数 a c t u a l

i d e a l

V Z V =

讨论1kg 质量的气体，由m pV ZRT =同除以气体的相对分子质量M 得，

(

)()m V R p Z T M M

= 则： pv ZbT =

m

V v M =

R b M =

式中 v —气体比容，3/m kg

b —气体常数，3/()Mpa m kg K ⋅⋅

天然气的密度是比容的倒数，13484.4g g g M p

p v ZRT ZT

γρ===

1.205g g ργ=

上述状态方程中，偏差系数都随压力和温度二变化，它本身并不是一个常数。

由于天然气是以烃类为主而含有少量非烃类的混合气体，因此他没有固定的临界压力和临界温度。它的临界参数是由“组分分析计算方法”和“相关经验公式计算方法”两大类方法计算而得，故称为拟临界参数。

若能测出天然气的组成数据，可借用纯组分有关数据计算出天然气的拟临界压力pc p 、拟临界温度pc T 和视相对分子质量g M 。即：

pc i ci p y p =∑ ci p —第i 组分气体的临界压力 pc i ci T yT =∑ ci T —第i 组分气体的临界温度 g i i M y M =∑ i M —第i 组分气体的相对分子质量

当天然气含有2CO 和2H S 等非烃类气体时，需作Wichert 和Aziz 修正。修正常数ω的计算公式为：0.9

1.60.5 4.0

66.67[()

()]8.33()C H C H H H y y y y y y ω=+-++-

式中 C y =2CO 的摩尔分数，小数 H y =2H S 的摩尔分数，小数