《油层物理学》第2章天然气的高压物性.ppt

第三节 天然气的高压物性 三、 天然气的粘度 1、低压下的气体粘度 在接近大气压时，气体的粘度几乎与压力无关，随温度的升高而增大。 根据气体分子动力学，气体粘度为： (2-58) 式中 μ——气体的粘度，g/cm·s； ρ——气体密度，g/cm3； ——气体分子平均运动速度，cm/s； ——气体分子平均自由行程，cm。 第三节 天然气的高压物性 三、 天然气的粘度 1、低压下的气体粘度 当温度增高时，气体分子的热运动加剧，平均速度增加，分子间碰撞增多，内摩擦阻力增加，使粘度也增大。 图2-11给出了大气压下单组分烃的粘度图版。可以看出：烃类气体的粘度随分子量的增加而减少；随温度增加而增大。 第三节 天然气的高压物性 三、 天然气的粘度 2、高压下的气体粘度 气体在高压下的粘度具有类似于液体粘度的特性: 随压力的增加而增加，随温度的增加而减少，随分子量的增加而增加。Why? 第三节 天然气的高压物性 三、 天然气的粘度 3、确定天然气粘度的方法 1) Carr（1954）粘度图版法 图2-12给出了大气压下天然气的粘度图版。可以看出， ⑴天然气的粘度随分子量的增加而减少； ⑵当天然气中非烃组分含量较高时，必须对图版上所查得的粘度值进行修正。 图2-11右上角和左下角是关于N2、CO2和H2S的粘度修正图。修正办法是：根据非烃组分摩尔百分数在角图上查得的修正值，将修正值附加到根据粘度图版查得的粘度值上，即可得天然气的粘度。 第三节 天然气的高压物性 三、 天然气的粘度 3、确定天然气粘度的方法 1) Carr（1954）粘度图版法 [例2-11] 设天然气含10%（摩尔浓度）的H2S，相对密度为0.6，试确定该天然气在0.1Mpa、43.3℃的粘度值。 解：⑴首先根据天然气相对密度0.6和温度43.3℃，在图2-12上查出天然气的粘度μ=0.0113mPa.s。 ⑵根据H2S含量为10%和相对密度为0.6，在图2-11的左下角图上查得修正值为0.0002mPa.s。 ⑶经修正后该天然气在0.1Mpa下的粘度为： μg=0.0113+0.0002=0.0115（mPa.s） 第三节 天然气的高压物性 三、 天然气的粘度 3、确定天然气粘度的方法 Carr（1954）粘度图版法 高压下天然气的粘度，可用图2-13计算确定。图版法步骤如下： ⑴根据已知的相对密度或视分子量及温度，从图2-12查出在大气压下的粘度μgl； ⑵求视临界参数（Ppc,Tpc）和视对比参数（Ppr,Tpr）； ⑶从图2-13中查出高低压粘度比值 ； ⑷最后按式（2-59）计算天然气在给定温度、压力下的粘度μg： （2-59） 第三节 天然气的高压物性 三、 天然气的粘度 3、确定天然气粘度的方法 2）根据组成计算天然气的粘度 （2-60） 式中 μgi——组分i的粘度，它可以由图2-11中查得； Mi——组分i的分子量； 其他符号意义同前。 第三节 天然气的高压物性 三、 天然气的粘度 3、确定天然气粘度的方法 2）根据组成计算天然气的粘度 [例2-12] 试计算下表中天然气在93.3℃、0.1Mpa下的粘度。 解：⑴首先由图2-11查得在93.3℃下各组分气体的粘度列于表2-10中； ⑵根据公式（2-60），计算天然气在93.3℃和0.1Mpa下的粘度： 第三节 天然气的高压物性 三、 天然气的粘度 小结： 天然气 Z，Bg, Eg, Cg 各自的物理意义？ 第三节 天然气的高压物性 天然气水合物是由天然气和水在低温（但高于水的凝固温度）、长期高压下形成的似冰状的白色固体，广泛分布于海洋大陆坡沉积物中和陆地永久冻土地带。其中的天然气成分多以甲烷为主，故又称甲烷水合物。 第三节 天然气的高压物性 一、 天然气水合物 天然气水合物的构成 由于在储层内部含有束缚水，一般认为，在地层条件下天然气