天然气高压物理性质.pptx

2024/10/1911.2天然气的高压物理性质

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2024/10/1941.2天然气的高压物理性质

天然气：指在不同的地质条件下自然形成、运移，并以一定的压力储集在地层中的气体；或指从地下采出的、在常温常压下其相态为气态的烃类和少量非烃类气体组成的混合物。分为气田气和油田气。

2024/10/195气田气：在地层中一般为单一的气相，其主要成分是气态烃类，并含有少量的非烃类气体。油田气（油藏伴生气）：在一般的油藏中伴随原油一起存在。它可以溶解在石油之中，或者以游离状态形成“气顶”。

2024/10/196天然气=低分子饱和烷烃+少量非烃气体组成烷烃CH4占绝大部分，70-90%C2~C4含量不等＞C5少量非烃气体：H2S、CO2、CO、N2、水蒸汽等少量稀有气体：氦（He）和氩（Ar）一、天然气的组成及分类1、天然气的组成

2024/10/1972、天然气的分类①按矿藏特点，可分为油藏伴生气和非伴生气。油藏伴生气是伴随原油共生，与原油同时被采出；非伴生气包括纯气藏和凝析气藏气，它们在地层中均为单一的气相。

2024/10/198按矿藏气藏气：产自气井，C1＞80%，C2~C4不等，＞C5微量油藏气：（溶解气+气顶气），C1为主，C2以上含量较高凝析气藏气：C1为主，C5以上组分含量较高

2024/10/199②按天然气的组成，可分为干气、湿气、富气和贫气。③按天然气中H2S和CO2等酸性气体含量，可分为酸性天然气和洁气等。

2024/10/19103、天然气组成的表示方法表示天然气组成的方法有三种：1）摩尔组成指组分i的摩尔数ni在气体总摩尔数中所占的百分比。常用符号yi表示组分i的摩尔组成，其表达式为

2024/10/19112）体积组成体积组成常用表示，其表达式为当考虑天然气为遵循阿伏加德罗定律的混合气体（即在标准状态下1mol的气体体积为22.4L），此时天然气中任何组分的体积组成的数值上就等于该组分的摩尔组成，即

2024/10/19123）质量组成质量组成即各组分的质量分数Gi，其表达式为

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2024/10/1916三者之间的关系：标准状态下，

2024/10/1917二、天然气的相对分子质量是指在0℃、0.1MPa压力下，体积22.4L的天然气所具有的质量。天然气的相对分子质量在数值上等于在标准状态下1mol天然气的质量。

2024/10/1918天然气的视相对分子质量根据组分计算：

2024/10/1919三、天然气的密度和相对密度1、天然气的密度指单位体积天然气的质量，用符号表示

2024/10/19202、相对密度指在石油行业标准状况(293K、0.101MPa)下，天然气的密度与干燥空气密度之比。相对密度是一无因次量，常用符号表示，即

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2024/10/1922四、天然气的状态方程1、理想气体的状态方程理想气体：指气体分子无体积、气体分子之间无相互作用力的假想气体。理想气体状态方程为

2024/10/19232、真实气体状态方程－天然气压缩状态方程油藏工程中应用最广的天然气状态方程是天然气的压缩状态方程，即在理想气体状态方程中引入一个系数Z，即

2024/10/1924压缩因子的物理意义为：在给定压力和温度下，一定量的真实气体所占的体积与同温同压下等量理想气体所占有的体积之比。即

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2024/10/1926当Z=1时，真实气体则相当于理想气体；当Zl时，表明该真实气体较理想气体难以压缩，体积更大：当Zl时，则表明该真实气体较理想气体易于压缩，体积比理想气体更小。

2024/10/19273、对比状态原理如果以临界状态作为描述气体状态的基准点，则在相同的对比压力Pr、对比温度Tr下，所有纯烃气体具有相同的压缩因子，即符合对比状态原理。对比压力Pr和对比温度Tr定义为当两种气体处于相同对比状态时，气体的许多内涵性质(即与体积大小无关的性质)，也近似相同。

2024/10/1928临界参数的求取：（1）加权计算法

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