Вязкость газов и углеводородных конденсатов

Плотность природного газа и стабильного конденсата.

Физические свойства газового конденсата.

Физические свойства реальных газов.

Природный газ – это газообразная смесь углеводородных и не углеводородных газов (в основе любого состава лежат гомологи метана С_nН_2n+2, кроме того, в газах могут присутствовать: азот, окись углерода СО₂, сероводород Н₂S, меркаптаны, а также редкоземельные инертные газы, такие как гелий, криптон, аргон, ксенон).

Свойства газа меняются в процессе разработки месторождения (из нефтегазовой в чисто газовую).

Для природного газа: r_{Р, t}=r_{Р0, t0}×(Р×z₀×Т₀)/(Р₀×z×Т)

Для стабильного конденсата: r(С₅₊)=1.003×М_к/(М_к+44.29) [кг/см³]

По коэффициенту преломления, определяемого на опыте, можно рассчитать:

1gМ_к=1.939+0.0019×t_к+1g(2.15 - n_D),

где t_к – температура кипения конденсата; n_D – коэффициент преломления.

Эти коэффициенты носят эмпирический характер.

Но плотность стабильного конденсата можно вычислить и по иной формуле, а именно:

r_к=Sх_i×М_i/Sх_i×n_i/r_i,

где х_i – молярная доля i-ого компонента;

r_i – плотность i-ого компонента;

М_i – молекулярная масса.

F/А»?×dv/dу

m [Па×с]

А₁ v

dу

А₂ v+dv

Вязкость газа при низких давления и температурах близка вязкости идеального газа. Значит, можно воспользоваться кинематической теорией, записав уравнение для разреженного газа:

m=r×v×l/3,

где v – средняя скорость движения молекул; l - длина свободного пробега.

Согласно кинетической теории, вязкость зависит от давления и температуры:

С повышением давления плотность возрастает, но l снижается, следствием чего является возрастание вероятности соударения, средняя скорость движения при этом постоянна, и вязкость в начальный период практически постоянна (Dр<<).

С ростом температуры вязкость возрастает, т.к. увеличивается средняя скорость движения молекул, а плотность и длина свободного пробега практически не меняются.

В то же время из определения вязкости, силы, препятствующие перемещению одного слоя относительно другого должны меняться, а, значит, изменение вязкости носит сложный характер.

m Р_mах

Р_min T

При малых давлениях m мало зависит от перепада давлений. С ростом давления и увеличением температуры вязкость газов (m) снижается.

Если у нас возрастает молекулярная масса газа, то вязкость увеличится соответственно.

Учёт наличия неуглеводородных газов, их влияние на вязкость проводится следующим образом:

m=у_а×m_а+(1 – у_а)×m_у,

где у – молярная доля;

m_а – вязкость неуглеводородного газа;

m_у – вязкость углеводородного газа.

Зависимость m от молекулярной массы может быть графически изображена:

m

М

Дата добавления: 2015-04-24