含硫天然气油藏流体的高压相行为研究.pdf

第24卷专辑 中 国稀土学报 2006年10月 V01．24 JOURNALOFTHECHINESERAREEARTHSOCIETY Oct．2006 Spec．Issue 含硫天然气油藏流体的高压相行为研究 周 颖，田爱伟，高光华簟，于养信 (清华大学化学工程系，北京100084) ■蔓l本文应用改进的Peng．Robinson二参数立方型状态方程，采用等温等压下的闪蒸计算方法，分别讣算了不同组成的 CH4一co,一H，S和CH。一CD，一H，0两个三元体系的天然气油藏流体的高压相行为，并与部分实验数据进行了比较，验证了计算结 果的可靠性。天然气油藏流体相行为的计算结果表明，采用物理方法去除天然气的杂质日．S、CD^和水是可行的，这对于天然气的清 洁生产和能源品质的提高具有重要意义。 关健词：甲烷；相平衡；状态方程 中圈分类号；0642．4文献标识码：A 文章编号：1000-4343(2006)．0014-04 天然气目前是世界上储量相当丰富的能源， b=0．07780RT。／P (2) 按能量当量计算相当于世界已全部探明的石油储 量。但天然气开发过程中，甲烷气体必不可免含 (3) 有少量日，S，日，p和CD’杂质，直接影响了天 (4) 温度函数扩。5盯)=1+m(1一Zo·5) 然气的能源品质。对于天然气中杂质气体的脱除， 现已开发出多种处理方法，如再生溶剂吸收法， 固定床吸附法，膜分离法等。高压分相作为一种 (5) 其中彩为物质的偏心因子。 新的分离方法，因具有不引入新杂质，无污染等 因原始的P-R方程仅适用于烃类非极性物质 特点而显现出独特的优势。 一般来说，实验是研究流体相行为的最直接 和日，S、co=等无机气体，但不适用于含水体系。 可靠的方法，但由于受实验条件的限制，无法完 整地测定整个相图，且耗资费时，故借助于热力 函数的指数形式： 学模型进行流体高压相行为的理论预测就成为一 口(I)=exp[m(1一r)】 (6) 种重要的研究方法。立方型状态方程形式简单、 对烃类、水和co=等物质，利用液体体积和 计算可靠方便，在化工，石油和动力领域中得到了 蒸汽压实验数据，重新拟合出参数m为： 广泛的应用。本文应用Peng—Robinson立方型方程 对不同组成的CH。一CD2一日，S和 (7) CH。一Cq一日，D三元油藏气体进行了高压相 行为的计算与研究。 (8) 1状态方程 从而使改进的P。R方程可较好地适用于含水 的天然气油藏气体混合物。 原始的PR方程【l】为一个二参数的立方型状态 对于混合物的计算，仍使用经典的二次型混 方程，其表达式如下： 合规则，即 P：旦一 竺婴