天然氣物性參數(shù)(新)

1、2.1 天然氣臨界參數(shù)計算 2.1.1 天然氣平均分子量 天然氣是混合氣體，分子量不是一成不變的，其平均分子量按Key規(guī)則計算: （2.1）式中 Mg天然氣的平均分子量kg/mol；Mi、yi天然氣中i組分的分子量和摩爾分?jǐn)?shù)。 2.1.2 天然氣的相對密度 首先假定空氣和天然氣都取同一標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，天然氣的相對密度可用下式表示： （2.2）式中 rg天然氣的相對密度；同一標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，天然氣、空氣的密度kg/m3；天然氣、空氣的平均分子量kg/mol。 2.1.3 擬臨界壓力PPC和擬臨界溫度TPC 組分分析方法 （2.3） 式中 天然氣組分i的臨界壓力(絕),MPa； 天然氣組分i的臨界溫度,(2

2、73+t)°K。 相關(guān)經(jīng)驗公式方法在缺乏天然氣組分分析數(shù)據(jù)的情況下，可引用Standing在1941年發(fā)表的相關(guān)經(jīng)驗公式對于干氣 （2.4）對于濕氣 （2.5）也可以用下面經(jīng)驗關(guān)系式進(jìn)行計算對于干氣 （2.6）對于濕氣 （2.7）注意：上式是對于純天然氣適用，而對于含非烴CO2 、H2S 等可以用Wichert和Aziz修正。修正常數(shù)的計算公式為: 2.1.4 擬對比壓力PPr和擬對比溫度TPr的計算 對比參數(shù)就是指某一參數(shù)與其應(yīng)對應(yīng)的臨界參數(shù)之比：即 （2.9）2.2 天然氣的偏差因子Z計算 天然氣偏差因子Z的計算是指在某一壓力和溫度條件下，同一質(zhì)量氣體的真實體積與理想體積之比值。

3、 （2.10） 計算天然氣偏差因子方法較多，下面主要介紹幾種常用的計算方法 2.2.1 Pong.Robinson方程法 （2.11）式中 （2.12） （2.13） （2.14） （2.15） （2.16） （2.17）式中 Kij天然氣的交互作用參數(shù)； pcr組分i的氣體臨界壓力； Tcr組分i的氣體臨界溫度； Tr組分i的對比溫度； i組分i的偏心因子。由方程可得到關(guān)于Z的方程 （2.18） （2.19） 2.2.2 Cranmer方法 （2.20） （2.21）式中 擬對比密度。已知P、T求Z，計算步驟如下：第一步 計算，；第二步 計算，；第三步 對Z賦初值，取Zo=1，利用式（3.1

4、2）計算第四步 將值代入式（3.11），計算Z該方法適用于p<35MP的情況。 2.2.3 DPR法1974年,Dranchuk，Purvis和Robinson等人在擬合Standing.Katz圖版的基礎(chǔ)上,提出了計算偏差因子Z的牛頓迭代公式。 （2.22） （2.23） （2.24） （2.25） （2.26） （2.27）在已知和的情況下，由(2.2)式求解Z時，采用迭代法。即首先給定的Z的一個初值Zo(例如Zo=1.0)，由(2.23)式求出，作為(2.24)式迭代的初值。比較與用(2.26)式計算所得的k+1之值，如-k+1<0.00001，則可將求得了值代入 (2.2)

5、式求得Z值。否則，用最后求出的繼續(xù)循環(huán)，直到-k+1<0.00001為止。 2.2.4 DAK法該方法發(fā)表于1975年，方程如下： （2.28） （2.29）解題方法和DPR法步驟思路一樣，但所用公式不同： （2.30） （2.31）此法適用于1.0<Tpr<3.0，0.2<Ppr<3.0 2.2.5 平均值法將以上計算方法結(jié)果累加除以計算方法的個數(shù)2.3 天然氣壓縮因子計算 天然氣的壓縮系數(shù)就是指在恒溫條件下，隨壓力變化的單位體積變化量，即 （2.32）Cg 氣體壓縮系數(shù),1/MPa；溫度為T時氣體體積隨壓力的變化率，m3/Mpa；V 氣體體積,m3；(負(fù)號說明氣體壓縮系數(shù)與壓力變化的方向相反。)由真實氣體的PVT方程，得下式： （2.33）經(jīng)過一系列的推導(dǎo)及換算，得到天然氣壓縮系數(shù)表達(dá)式，如下所示： （2.34） 式中： （2.35）2.4 天然氣體積系數(shù)計算 天然氣的體積系數(shù)就是指：地層條件下某一摩爾氣體占有的實際體積與地面標(biāo)準(zhǔn)條件下同樣摩爾量氣體占有的體積之比，由下式表示： （2.36）式中 地層條件下氣體的體積,m3； 地面標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體的體積,m3；天然氣的體積系