Presiunea de saturație a gazului

Presiunea la care tot gazul se dizolvă în lichid (adică, intră într-o stare lichidă) se numește presiunea de saturație a gazului din gaz.

Dacă presiunea rezervorului este mai mică decât presiunea de saturație, atunci o parte din gaz este în stare liberă, rezervorul are un capac "de gaz". Dacă presiunea rezervorului este mai mare decât presiunea de saturație, atunci se spune că uleiul este "sub-saturat" cu gaz și tot gazul este dizolvat în ulei. Presiunea de saturație poate corespunde presiunii rezervorului, în timp ce uleiul va fi complet saturat cu gaz.

Presiunea de saturație a uleiului de rezervor este presiunea maximă la care gazul începe să se desprindă de ulei atunci când este extins izotermic în condiții de echilibru termodinamic. Presiunea de saturație depinde de raportul dintre volumul de ulei și gazul dizolvat, compoziția și temperatura rezervorului. Cu o greutate moleculară în creștere a uleiului (densitate), acest parametru crește, în toate celelalte condiții egale. Odată cu creșterea compoziției de gaz a cantității de componente relativ slab solubile în ulei, presiunea de saturație crește. Presiunea de saturație înaltă, în special, este caracterizată de ulei, în care se dizolvă o cantitate semnificativă de azot.

Cu o temperatură în creștere, presiunea de saturație poate crește semnificativ (figura 4.7).

Fig. 4.7. Dependența de saturație a rezervorului de ulei de depozitul Novodmitryevsky la temperatura

În condițiile rezervorului, presiunea de saturație poate corespunde presiunii rezervorului (uleiul este complet saturat cu gaz) sau poate fi mai mic decât acesta (uleiul nu este saturat cu gaz). Majoritatea depozitelor din regiunea Tomsk și din întreaga Siberia de Vest sunt depozite nedenaturate.

Probele de ulei prelevate din același rezervor prezintă adesea presiuni de saturație diferite. Acest lucru se datorează schimbărilor în proprietățile și compoziția uleiului și gazului din rezervor.

Uleiul, ca toate lichidele, are elasticitate, adică capacitatea de a-și schimba volumul sub influența presiunii externe. Scăderea volumului este caracterizată de un factor de compresibilitate (b) sau de o elasticitate în vrac:

Coeficientul de compresibilitate depinde de temperatură (Figura 4.8), presiunea (Figura 4.9), compoziția factorului de petrol și gaze.

Fig. 4.9. Dependența factorului de compresibilitate la presiune și temperatură pentru uleiul cu o densitate de 800 kg / m 3 depozit Novodmitrievskoye

4.7. Factor de ulei volumetric

Coeficientul de volum b este, de asemenea, asociat cu cantitatea de gaz dizolvat în ulei. caracterizând raportul volumelor de ulei în condițiile rezervorului și după separarea gazului pe suprafață în timpul degazării:

unde Vpl - volumul de ulei în condițiile rezervorului;

Vdeg - volum de ulei în condiții standard după degazare.

Creșterea presiunii rezervorului la presiunea de saturație conduce la o creștere a cantității de gaz dizolvat în ulei și, ca o consecință, la o creștere a valorii coeficientului volumetric (Figura 4.10).

O creștere suplimentară a presiunii porilor peste presiunea de saturație va afecta reducerea volumului de petrol în condiții de rezervor datorită compresibilității sale care reduce coeficientul de compresibilitate. litera b (fig. 4.10) corespunde unui stat în care toată gazul prezent în rezervorul de condensat și trecut în stare lichidă și evoluția gazului din partea de sus a petrolului și corespunde valorii maxime a raportului volumetric de ulei.

Coeficientul de volum este determinat de sondele de adâncime. Pentru majoritatea depozitelor, valoarea b variază în intervalul 1.07-1.3. Pentru depozitele din Siberia de Vest, valoarea lui b variază de la 1,1 la 1,2. Folosind un coeficient volumetric, puteți determina contracția uleiului (U). și anume scăderea volumului de ulei de rezervor atunci când este extras la suprafață (în%):

Contracția unor uleiuri atinge 45-50%.

Să luăm în considerare un exemplu. Găsiți coeficient de petrol saturate modificări de volum de gaz în condiții de rezervor, dacă densitatea uleiului (# 961; l) la 15 ° C egală cu 850 kg / m3, iar densitatea relativă a gazului în aer (# 961; o d) este de 0,9 kg / l, GOR (t o) este de 120 m 3 / t, rezervorul de presiune (RPL) 150 atm, temperatura de rezervor (Tm) de 50 ° C.

Soluția. Utilizarea dependințele figura 4.11 găsim densitatea aparentă a gazului (rg.k.) valori în raport cu densitatea gazului (# 961; o d) de 0,9 și densitatea uleiului (RH) de 850 kg / m 3. Densitatea aparentă a gazului dizolvat (Rg .k) = 440 kg / m3 (0,44 kg / l).

Greutatea gazului (Gg) dizolvat în 1 m3 de ulei este estimată prin ecuația:

unde T o este factorul de gaz, m 3 / t = 120 m 3 / t;

rn este densitatea uleiului, kg / m 3 = 0,85 t / m 3,

r o r - densitatea gazului este relativă = 0,9,

Gb este greutatea a 1 m 3 de aer la P = 1 atm și T = 15 ° C = 1,22 kg.

Greutatea gazului este: Gg = 120 • 0,85 • 0,9 • 1,22 = 112 kg ([m 3 / t] • t / m 3] • [kg]).

Fig. 4.11. Schimbarea densității gazului aparent în faza lichidă pentru uleiuri cu densități diferite

Se estimează volumul de gaze în faza lichidă:

V = Gg / rg.k = 112 kg / 440 kg / m3 = 0,254 m 3

Volumul total de gaz saturat cu gaz la presiune atmosferică, respectiv, este:

Vng = 1 + 0,254 = 1,254 m 3

Greutatea gazului saturat este determinată de:

Gng = 850 kg + 112 kg = 962 kg

Densitatea gazului saturat se calculează prin ecuația:

Pentru a estima densitatea uleiului în condițiile rezervorului, trebuie luate în considerare două corecții: schimbarea densității datorată compresiei sub presiune (Drp) și modificarea densității datorată expansiunii sub influența temperaturii (Drt).

Corecția pentru compresibilitatea uleiului (Drp) se găsește utilizând dependențele din figura 3.12, pentru 150 atm Þ Drp este de 22 kg / m3.

Fig. 4.12. Schimbarea densității uleiului în funcție de presiunea rezervorului

Corecția pentru extinderea uleiului datorată creșterii temperaturii (Drt) se găsește utilizând dependențele din figura 4.13 (numerele de pe dependențe denotă densitatea uleiului în kg / m3 la 15,5 ° C):

Drt = 860-850 = 10 kg / m3.

Astfel, densitatea uleiului, luând în considerare formarea lui P și T și saturația lui cu gaz, va fi:

rng = rng + Drng + Drt = 767 + 10-22 = 755 (kg / m3).

Coeficientul de variație a volumului de ulei saturat cu gaz pentru condițiile rezervorului va fi:

Fig. 4. 13. Schimbarea densității uleiului în funcție de temperatură

Adică, fiecare m 3 de ulei (nos) ocupă un volum de 1.126 m în condițiile rezervorului 3. Contracția de ulei este:

U = (1,126-1) / 1,126 = 0,11 sau 11%.

Proprietăți termice ale uleiurilor

Creșterea temperaturii reduce viscozitatea uleiului, crește fluiditatea acestuia. Cantitatea de energie care trebuie consumată pentru încălzirea uleiurilor anomol-vâscoase sau foarte parafinice depinde de capacitatea lor de căldură.

Prin capacitate termică se înțelege cantitatea de căldură care trebuie transferată într-o unitate de masă a acestei substanțe pentru a-și crește temperatura cu 1 ° Celsius sau Kelvin. Pentru majoritatea uleiurilor, capacitatea de căldură (c) este în intervalul: 1500-2500 J / (kg · K) ≈ 350-600 cal / (kg · K). Capacitatea termică a apei proaspete = 4190 J / (kg · K)

Pentru a mări temperatura uleiului de volum (V), c este densitatea. (# 961;) de la temperatura (T1) la valoarea (T2), este necesar să se petreacă cantitatea (Q) de energie egală cu:

Cu toate acestea, capacitatea de căldură depinde de temperatură, astfel încât fiecare valoare trebuie atribuită la o anumită temperatură sau la un interval de temperatură.

Conductivitatea termică determină uleiul de transfer de energie de la un ulei de staționare porțiuni încălzite la rece. Coeficientul de conductivitate termică (l) este descrisă de teploprovodnostiFure caracterizează cantitatea de căldură (dQ), transferat în materialul pe suprafață (S) unitate pe unitatea de timp (t) cu un gradient de temperatură (dT / dx), egal cu unu:

Coeficientul de conductivitate termică (l) pentru uleiuri este în intervalul 0,1-0,2 W / (m · K).

Căldura de combustie reprezintă cantitatea de căldură eliberată prin arderea 1 kg de lichid. Există căldură de ardere mai mare (Qb) și mai mică (Qn). Valoarea calorică mai mare - cantitatea de căldură eliberată în timpul arderii 1 kg de lichid în acesta, în prezența umidității. Cea mai mică valoare calorică - este cantitatea de căldură eliberată în timpul arderii 1 kg de mai puțină căldură lichid îndreptate spre evaporarea apei și a umezelii. Odată cu creșterea gazului moleculare de hidrocarburi in greutate, umiditate, fracțiile de greutate moleculară din căldura de combustie crește.

Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Presiunea de saturație a gazului

Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: