Коэффициент сверхсжимаемости учитывает отклонение свойств реального газа от идеального. В уравнении Клайперона - Менделеева PV=zRT для идеального газа z=1.

При определении коэффициента сверхсжимаемости используются понятия "приведенные и критические параметры газа"

Т_{кр -} критическая температура чистого вещества это максимальная температура, при которой жидкая и паровая фазы могут существовать в равновесии или та температура при которой средняя молекулярная кинетическая энергия становится равной потенциальной энергии притяжения молекул. Выше этой температуры газ ни при каком давлении не может перейти в жидкость. Давление паров вещества при критической температуре называется критическим давлением (Р_к)

Для смеси газов вводится понятие псевдокритических (или среднекритических параметров) Р_{кр. см} = у_i Р _{кр i;} Т _{кр. см} = у i Т_крi, где у-_i молярная доля i-го компонента в смеси газов; Р_{кр. i}, Т_{кр. i}-критическое давление и критическая температура i-го компонента, n-число компонентов смеси.

Если состав газоконденсатной смеси неизвестен, а измерена ее относительная плотность по воздуху 0,561, то псевдокритические параметры определяют по формулам:

Р_кр=0,1 (55,3-10,4^1/2),

Т_кр=12+238^1/2.

Д. Браун и Д. Катц установили зависимость z от приведенного давления и приведенной температуры (Р_пр и Т_пр) и построили графики для нахождения коэффициента сверхсжимаемости z. Этот метод является одним из наиболее распространенных методов определения коэффициента сверхсжимаемости. При наличии неуглеводородных компонентов (N₂, H₂S, CO₂) следует вводить поправку z=y_az_a+ (1-у_a) z_y, где z_a, z_y-коэффициенты сверхсжимаемости азота и углеводородной части смеси газов; y_a-молярная доля азота в смеси.

Коэффициент сжимаемости газа Z характеризует отклонение сжимаемости реального газа от сжимаемости идеального газа, т.

Коэффициент сжимаемости смеси газов, какой являются природные углеводородные газы, может быть определен путем нахождения коэффициентов сжимаемости отдельных компонентов по графикам, с последующим нахождением коэффициента сжимаемости смеси газов.

Коэффициенты сжимаемости природных углеводородных газов с содержанием метана более 90% с достаточной степенью точности могут быть приняты равными коэффициенту сжимаемости чистого метана, определяемого по графикам, приведенным на рис.

Поэтому при расчете коэффициента сжимаемости смеси газов ZCM такие компоненты будут мало влиять на его значение и в формуле (45) их можно не учитывать, принимая аг = 0.

Зависимость коэффициентов сжимаемости основных компонентов природного а - метан; б - азот; в - пропан; г - бутан; д - углекислый газ; в - этан; ж - пен.

В диапазоне изменения температуры газовой смеси в пределах от 0 до 30 РС и абсолютного давления от 0,1 до 7,5 МПа зависимость коэффициента сжимаемости природных газов, не содержащих азот и углекислый газ, от температуры и давления может быть аппроксимирована следующей приближенной формулой:

Зависимость коэффициентов сжимаемости природных углеводородных газов от приведенных температур и давлений.

Анализ формул показывает, что расход газа зависит не только от перепада давления Pi-pz на сужающем устройстве, но и от изменения статического давления р\, плотности рн и р, температуры Т\, коэффициента сжимаемости Z, поправочного множителя на расширение газа е при условии постоянства величин a, m, D и d.

Расчет коэффициента сжимаемости природного газа.

Для определения коэффициента сжимаемости предварительно определяем по формуле абсолютное давление р, а также критические и приведенные давления и температуры:

Для расчета коэффициента сжимаемости Z по формуле находим значения коэффициентов рс и Те из выражений, = 0,6714-0, 190=0,128;

В качестве примера рассмотрим также определение коэффициента сжимаемости Z в зависимости от приведенных температуры и давления по графикам.

Из точки пересечения перпендикуляра с кривой приведенной температуры проводится горизонтальная прямая до пересечения с осью ординат, на которой отсчитывается искомое значение коэффициента сжимаемости Z.

Погрешность измерения расхода газа с помощью стандартных сужающих устройств (диафрагм или сопел) складывается по методу средних квадратов из погрешности преобразования расхода газа в перепад давления на сужающем устройстве и инструментальных погрешностей приборов, измеряющих перепад давления, давление и температуру, а также погрешностей определения плотности и коэффициента сжимаемости газа.

газ активный газовая скважина

2. Режимы разработки газоносных пластов