Определение физических свойств нефтяного газа по его компонентному составу

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 25Следующая ⇒

Целью настоящего практического занятия является изучение существующих методик определения физических свойств нефтяного и попутного газов, в частности, молекулярной массы и плотности, по их компонентному составу. Занятие предполагает умение студента пользоваться ПЭВМ.

В результате выполнения практической работы студенты должны:

усвоить теоретические представления об основных термодинамических параметрах состояния вещества, уметь различать стандартные и нормальные физические условия в нефтяных системах;.
изучить методики и формулы для расчета важнейших физических свойств газа по известному компонентному составу;
самостоятельно решить две задачи для закрепления материала;
освоить способы пересчета объемного состава газа в массовый и наоборот;
иметь четкое представление: в каких задачах технологии и техники добычи нефти в качестве исходных данных используются физические свойства газа.

Методика расчета свойств газа по его

Компонентному составу

Результатом исследования пластовых проб газа и нефти является в первую очередь их компонентный состав (т.е. количественный состав), зная который можно рассчитать практически все физико-химические свойства нефти и газа, используемые в расчетах по технологии добычи.

Количества вещества n - характеризует число структурных элементов в данном веществе (атомов, молекул, других частиц). Единицей количества вещества в системе СИ является 1 моль. 1 моль - это такое количество вещества, в котором содержится столько же структурных элементов, сколько атомов в 12 г изотопа углерода-12. Согласно закону Авогадро, 1 кмоль любого газа занимает при нормальных условиях объем 22,414 м3, называемый нормальным молекулярным объемом. Соответственно стандартный молекулярный объем равен 24,05 м3.

Компонентный состав нефтяного газа может быть выражен в молекулярных, массовых долях и процентах. Молекулярная доля компонента в смеси газов при нормальных условиях практически точно совпадает с объемной долей этого компонента. Если задан объемный состав газа (смеси), то его можно пересчитать в массовый состав по формуле:

где G_i - массовая доля (доли единицы или проценты) компонента i в смеси; y_i - объемная (молекулярная) доля компонента в смеси; М_i - молекулярная масса i-ого компонента; k - число компонентов. При этом, если объемный состав задан в процентах, то его можно принять за 100 молей. Тогда доля каждого компонента в процентах будет выражать число его молей.

Если состав задан в массовых долях или массовых процентах, то его можно пересчитать в объемные доли или проценты по уравнению:

где N_i = G_i / M_i - число молей i-го компонента в смеси.

Если массовый состав смеси выражен в процентах, то его удобно принять за 100 кг и для определения числа молей каждого компонента необходимо его массу (численно равную процентному содержанию в смеси) разделить на его молекулярную массу. Часто при расчетах необходимо знать среднюю молекулярную массу, а также плотность (и относительную по воздуху) плотность попутного и нефтяного газа. Средняя молекулярная масса газа по данным его объемного (молекулярного) состава равна:

если объемная доля yi задана в процентах,

если объемная доля y_i задана в долях единицы.

Средняя молекулярная масса газа по данным его массового

состава рассчитывается по формулам:

если массовая доля G_i задана в процентах,

если массовая доля G_i задана в долях единицы.

Средняя плотность газа по вычисленной средней молекулярной массе при нормальных условиях равна:

при стандартных условиях соответственно

Относительная плотность газа по воздуху определяется как

где 1,293 кг/м³ - плотность воздуха при нормальных условиях; 1,205 кг/м³ - плотность воздуха при стандартных условиях.

В приложении 1 таблицы П1.1 приведены некоторые физические параметры компонентов природных газов, часто используемые при технических расчетах.

Задача 1

Условие задачи: Пересчитать объемный состав нефтяного газа, выделенного при однократном разгазировании нефти в условиях t = 20°С и Р=Р_о=0,1013 МПа в массовый и определить его физические характеристики. Объемное содержание компонентов нефтяного газа приведено в таблице 1.1.

Варианты задачи: решение задачи осуществляется в соответствии с индивидуальным вариантом задания, установленным преподавателем. Варианты заданий приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1

Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 1034; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!