Растворимость углеводородных газов

Теория к разделу

Специальными исследованиями установлено, что растворимость природного газа в пресной воде зависит от температуры и давления. Растворимость (м³/м³) определяется количеством газа, растворяющегося в одном кубическом метре воды при стандартных условиях ( t_ст =20^○С, Р_ст =1атм).

В пластовых условиях растворимость природного газа в воде, кроме давления и температуры, зависит еще и от степени минерализации воды. В минерализованной пластовой воде газ имеет меньшую растворимость, чем в пресной воде при тех же давлениях и температурах.

Для оценки растворимости углеводородных газов в пластовых водах ( a_рt ) можно пользоваться следующей зависимостью:

, (5.1)

где a_рt – растворимость природного газа в пластовой воде, м³/м³;

a – растворимость газа в пресной воде, м³/м³;

М – минерализация пластовой воды, %;

k – поправочный температурный коэффициент, доли ед.

Типовая задача

Найти зависимости растворимости углеводородных газов в пластовой воде от температуры ( t_i ) и давления ( P_i ): a_pt = f (t), a_pt = f (P) при постоянной минерализации ( М, %).

Дано:

t₁, ⁰С		Р_со_nst, атм,
t₂, ⁰С
t₃, ⁰С
Р₁, атм		t_со_nst, ⁰С,
Р₂, атм
Р₃, атм
М, %	2, 5

Решение:

Для оценки растворимости углеводородных газов в пластовой воде пользуемся формулой ( 5.1 ), предварительно определяем a ( рис. 5.1 ), k ( табл. 5.1 ):

Зависимость растворимости природного газа в пресной воде от температуры при различных давлениях представлена на рис. 5.1.

Поправочный температурный коэффициент k (табл. 5.1) рассчитать методом линейной интерполяции.

При Р_со_nst = 70 атм

t₁ = 60⁰С; a₁ = 1, 39 м³/м³; k₁ = 0, 0551;

t₂ = 80 ⁰С; a₂ = 1, 30 м³/м³; k₂ = 0, 0469;

t₃ = 100⁰С; a₃ = 1, 29 м³/м³; k₃ = 0, 0412.

;

При t_со_nst = 80⁰С

Р₁ = 70 атм; a₁ = 1, 30 м³/м³; k₁ = 0, 0469;

Р₂ = 105 атм; a₂ = 1, 80м³/м³; k₂ = 0, 0469;

Р₃ = 140 атм; a₃ = 2, 11 м³/м³; k₃ = 0, 0469.

;

Рис.5.1. Зависимость растворимости природного газа в пресной воде

от температуры при различных давлениях

Таблица 5.1

Значения поправочных коэффициентов на минерализацию

в зависимости от температуры

Температура, t, ^оС	Поправочный коэффициент, k, доли ед.	Температура, t, ^оС	Поправочный коэффициент, k, доли ед.
	0, 0910		0, 0487
	0, 0882		0, 0473
	0, 0834		0, 0462
	0, 0787		0, 0451
	0, 074		0, 044
	0, 0697		0, 0420
	0, 0654		0, 0401
	0, 062		0, 0381
	0, 0567		0, 0365
	0, 0526		0, 0346
	0, 050		0, 033

5.2. Задания для самостоятельной работы

Найти зависимости растворимости углеводородных газов в пластовой воде от температуры ( t_i ) и давления ( P_i ): a_Р_t = f (t), a_Р_t = f (P) при постоянной минерализации ( М, %).

Исходные данные представлены в таблице 5.2.

Таблица 5.2

В
t₁		Р_соnst		Р_соnst		Р_соnst	Р_соnst	Р_соnst
t₂
t₃
Р₁		t_соnst		t_соnst		t_соnst	t_соnst	t_соnst
Р₂
Р₃
М	3, 3	3, 4	2, 8	2, 9	2, 8

Продолжение табл. 5.2

В
t₁		Р_соnst		Р_соnst		Р_соnst	Р_соnst	Р_соnst
t₂
t₃
Р₁		t_соnst		t_соnst		t_соnst	t_соnst	t_соnst
Р₂
Р₃
М	3, 4	3, 5	2, 9	3, 2	3, 6
В
t₁		Р_соnst		Р_соnst		Р_соnst	Р_соnst	Р_соnst
t₂
t₃
Р₁		t_соnst		t_соnst		t_соnst	t_соnst	t_соnst
Р₂
Р₃
М	3, 8	3, 2	4, 0	4, 0	3, 3
В
t₁		Р_соnst		Р_соnst		Р_соnst	Р_соnst	Р_соnst
t₂
t₃
Р₁		t_соnst		t_соnst		t_соnst	t_соnst	t_соnst
Р₂
Р₃
М	3, 1	2, 9	4, 0	3, 8	3, 4
В
t₁		Р_соnst		Р_соnst		Р_соnst	Р_соnst	Р_соnst
t₂
t₃
Р₁		t_соnst		t_соnst		t_соnst	t_соnst	t_соnst
Р₂
Р₃
М	3, 1	3, 5	3, 8	2, 8	2, 9

Продолжение табл. 5.2

В
t₁		Р_соnst		Р_соnst		Р_соnst	Р_соnst	Р_соnst
t₂
t₃
Р₁		t_соnst		t_соnst		t_соnst	t_соnst	t_соnst
Р₂
Р₃
М	4, 1	4, 4	4, 0	3, 9	3, 7
В
t₁		Р_соnst		Р_соnst		Р_соnst	Р_соnst	Р_соnst
t₂
t₃
Р₁		t_соnst		t_соnst		t_соnst	t_соnst	t_соnst
Р₂
Р₃
М	3, 5	3, 6	2, 8	3, 2	2, 9
В
t₁		Р_соnst		Р_соnst		Р_соnst	Р_соnst	Р_соnst
t₂
t₃
Р₁		t_соnst		t_соnst		t_соnst	t_соnst	t_соnst
Р₂
Р₃
М	3, 5	3, 8	3, 9	3, 7	2, 9
В
t₁		Р_соnst		Р_соnst		Р_соnst	Р_соnst	Р_соnst
t₂
t₃
Р₁		t_соnst		t_соnst		t_соnst	t_соnst	t_соnst
Р₂
Р₃
М	3, 3	4, 0	3, 5	3, 8	3, 9

Продолжение табл. 5.2

t₁

Р_соnst

t₂

t₃

Р₁

t_соnst

Р₂

Р₃

3, 7

2, 9

3, 3

4, 0

3, 3

t₁

Р_соnst

t₂

t₃

Р₁

t_соnst

Р₂

Р₃

3, 1

2, 9

4, 0

3, 8

3, 4

t₁

Р_соnst

t₂

t₃

Р₁

t_соnst

Р₂

Р₃

3, 1

3, 3

3, 4

2, 8

2, 9

t₁

Р_соnst

t₂

t₃

Р₁

t_соnst

Р₂

Р₃

2, 8

3, 4

3, 5

3, 9

3, 7

Продолжение табл. 5.2

В
t₁		Р_соnst		Р_соnst		Р_соnst	Р_соnst	Р_соnst
t₂
t₃
Р₁		t_соnst		t_соnst		t_соnst	t_соnst	t_соnst
Р₂
Р₃
М	3, 5	3, 6	2, 8	3, 2	2, 9
В
t₁		Р_соnst		Р_соnst		Р_соnst	Р_соnst	Р_соnst
t₂
t₃
Р₁		t_соnst		t_соnst		t_соnst	t_соnst	t_соnst
Р₂
Р₃
М	3, 5	3, 8	2, 8	2, 9	4, 1
В
t₁		Р_соnst		Р_соnst		Р_соnst	Р_соnst	Р_соnst
t₂
t₃
Р₁		t_соnst		t_соnst		t_соnst	t_соnst	t_соnst
Р₂
Р₃
М	4, 4	4, 0	3, 5	3, 8	3, 9
В
t₁		Р_соnst		Р_соnst		Р_соnst	Р_соnst	Р_соnst
t₂
t₃
Р₁		t_соnst		t_соnst		t_соnst	t_соnst	t_соnst
Р₂
Р₃
М	2, 9	2, 8	3, 4	3, 5	2, 9

Продолжение табл. 5.2

В
t₁		Р_соnst		Р_соnst		Р_соnst	Р_соnst	Р_соnst
t₂
t₃
Р₁		t_соnst		t_соnst		t_соnst	t_соnst	t_соnst
Р₂
Р₃
М	3, 5	3, 4	2, 8	2, 9	2, 8
В
t₁		Р_соnst		Р_соnst		Р_соnst	Р_соnst	Р_соnst
t₂
t₃
Р₁		t_соnst		t_соnst		t_соnst	t_соnst	t_соnst
Р₂
Р₃
М	3, 4	3, 3	4, 0	4, 0	3, 2
В
t₁		Р_соnst		Р_соnst		Р_соnst	Р_соnst	Р_соnst
t₂
t₃
Р₁		t_соnst		t_соnst		t_соnst	t_соnst	t_соnst
Р₂
Р₃
М	3, 8	3, 6	3, 2	2, 9	4, 0
В
t₁		Р_соnst		Р_соnst		Р_соnst	Р_соnst	Р_соnst
t₂
t₃
Р₁		t_соnst		t_соnst		t_соnst	t_соnst	t_соnst
Р₂
Р₃
М	4, 4	4, 1	2, 9	2, 8	3, 8

Продолжение табл. 5.2

В
t₁		Р_соnst		Р_соnst		Р_соnst	Р_соnst	Р_соnst
t₂
t₃
Р₁		t_соnst		t_соnst		t_соnst	t_соnst	t_соnst
Р₂
Р₃
М	3, 5	2, 9	3, 7	3, 9	3, 8
В
t₁		Р_соnst		Р_соnst		Р_соnst	Р_соnst	Р_соnst
t₂
t₃
Р₁		t_соnst		t_соnst		t_соnst	t_соnst	t_соnst
Р₂
Р₃
М	2, 9	3, 2	2, 8	3, 3	2, 9
В
t₁		Р_соnst		Р_соnst		Р_соnst	Р_соnst	Р_соnst
t₂
t₃
Р₁		t_соnst		t_соnst		t_соnst	t_соnst	t_соnst
Р₂
Р₃
М	3, 7	3, 9	3, 8	2, 9	3, 8

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 8 9 Следующая ⇒