Практическое занятие 12. Фазовые состояния

В нефтегазовых, газоконденсатных месторождениях углеводородная система может находиться как в виде газа, так и в виде жидкости, в зависимости от состава, давления и температуры. В жидкой фазе могут находиться более тяжёлые компоненты углеводородной системы.

Соотношения фаз, жидкой и газовой, зависят от трёх координат PVT. Эти зависимости от трёх координат трудно представить, поэтому рассматриваются в двух координат при фиксированной третьей.

Примеры:

С – критическая точка (Р_кр, Т_кр), после неё состояние пар-жидкость - неразличимы

При постоянном удельном объёме.

С – критическая точка.

При исследовании фазового состояния углеводородных систем эксперименты проводят в бомбе высокого давления. Результаты представляют в виде изотерм конденсации, т.е. при фиксированной температуре находят зависимость количества выпавшего конденсата от давления.

В процессе эксплуатации залежи для определения соотношения фаз углеводородной смеси пользуются расчётными методами. Для разработки расчётных методов были проведены в большом объёме эксперименты. Исследовались отдельные углеводородные компоненты. Определялись коэффициенты отношения молярных долей компонента в газовой (числитель) и жидкой (знаменатель) фазах, называемые константами равновесия. Строились зависимости констант равновесия компонента от (Р, Т).

Создан атлас констант равновесия (американский). Имеются таблицы для выбора констант равновесия, используемые в расчётах. Расчёты фазового состояния смеси углеводородов (пластовой, или в трубопроводах, в скважинах) выполняются решением уравнения равновесия фаз:

Здесь – мольная доля i-го компонента в смеси.

- константа равновесия i-го компонента при текущих значениях Р, Т.

– мольная доля жидкой фазы в смеси, X – мольная доля газовой фазы, при этом .

Уравнение равновесия решается методом итераций, находят при известном составе { } и выборе из таблиц соответствующих при (Р, Т). Используется программа для ЭВМ.