油气系统的溶解与分离.ppt

《油气系统的溶解与分离.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第三节油气系统的溶解与分离教学目的：掌握天然气从原油中的分离、天然气向原油中的溶解、气----液平衡计算。教学重点和难点：天然气从原油中的分离。教法说明：课堂讲授教学内容：一天然气从原油中的分离1闪蒸分离或一次脱气A定义:在油气分离过程中分离出的气体与油始终保持接触且系统的组成保持不变的脱气方式.B脱气过程:CP—V关系图:P>PbP>PbP≈PbP

2、级分离A定义:在油气分离过程中将每一级脱出的气体排除后,液体再进入下一级进行油气分离的脱气方式.B脱气过程:C多级脱气的特点:a．系统的组成不断变化b．脱出的气量较单级脱气少，所以测得的油气比也小。c．分出的气量较轻，即气体中量质组分（轻油）含量少。d．脱气原油比重小，量较多，质量亦好。矿场多级脱气流程图3油田开发和生产过程中的脱气过程A地层中:油层中的脱气介于接触脱气和微分分离之间,因为气从油中脱出后存在流速差异形成微分分离,而气体在孔隙中又始终与原油接触形成接触脱气.B井筒中:当井筒中气相与液相的流速相差不大时油井中的脱气过程与

3、接触脱气近,而当当气体在井筒中的气体超越原油出现’’滑脱”现象时,井筒中的脱气方式又介于接触脱气和微分分离之间.C地面储运过程中:地面储运过程中的脱气过程为较理想的分离过程.地面储运过程中地面储运过程中二天然气向原油中的溶解1天然气在原油中的溶解度A定义:在标准状态下单位体积的地面原油所溶解的天然气量(标准状况下的体积).用Rs表示,单位为米3/米3.B计算公式:Rs=αPα---溶解系数:单位压力、单位体积的原油中溶解气量.单位:米3/(米3MPa)2溶解度的影响因素A压力:B温度:C组成:D密度:3溶解与分离的关系A接触脱气时的

4、溶解曲线和分离曲线相重合.而微分脱气时的溶解曲线和分离曲线不重合.B轻组分的溶解曲线和分离曲线较接近.而重组分的溶解曲线和分离曲线高压时相差较小,低压时相差较大.三相态方程及其应用1相态方程表征温度、压力、油气组成与溶解度的关系表达式。2研究相态方程的目的A预测开发过程中地层压力和温度变化时油藏流体的相态变化特征;B预测地层流体流到地面后的气、液数量,为油气处理、集输工艺流程设计提供有效依据;C相图计算.3理想溶液相态方程A理想溶液:各组分混合时产生互溶，彼此无化学作用，各组分的分子直径不变，相同分子与不同分子之间的分子吸力和斥力都

5、不变。B拉乌尔定律:在理想溶液的蒸汽中，任一组分的液相分压等于该组分在液相中的摩尔分数乘以该纯组分的蒸汽压.C道尔顿分压定律:理想混合气体中，任意组分的分压等于在气相中该组分的摩尔分数乘以总压.D理想溶液相态方程设:N-----烃类系统的总摩尔数Ng----平衡条件下气体的总摩尔数NL----平衡条件下液体的总摩尔数yi-----第i组分在气相中的摩尔分数xi-----第i组分在液相中的摩尔分数ni——烃类系统中第i组分的摩尔分数根据烃类系统的物质平衡关系有：当气液达到平衡时,i组分在气相中的分压和在液相中的分压应该相等,于是有:理

6、想溶液相态方程同理有:当N=1时有:理想溶液相态方程E理想溶液相态方程的求解步骤(试凑法)设定一NL(0~1之间)根据给定温度查各组分的饱和蒸汽压由相态方程计算Yi(或Xi)计算ΣYi=1计算Xi计算液相数量N*NL计算气相数量N*Ng设系统的总摩尔数为NYesNoF理想溶液泡点压力、露点压力计算在泡点:Ng=0NL=1（1mole）P=Pb由相态方程有:泡点方程在露点:Ng=1NL=0（1mole）P=Pd由相态方程有:露点方程4实际溶液相态方程A理想溶液相态方程式的局限性:（1）道尔顿分压定律的假设前提为气体应具有由理想气体组成

7、的理想溶液的性质。（2）拉乌尔定律是以液体具有理想溶液性质的假设前提的。但是，只有当液体混合各组分的化学物理性质十分相似时，该混合物的性质才接近理想溶液，而油气系统并非如此。（3）从实际观点出发，在临界温度以下，纯化合物已不存在蒸汽压。高于该温度，蒸汽压无法确定，因此，这一方程式的应用仅限于温度不超过混合物挥发性最强组分的临界温度这一范围之内。例如，含有甲烷的混合物，凡温度高于-82.5℃（甲烷的临界温度）的场合，就不能用前面介绍的相态方程进行计算。B实际溶液相态方程式:在理想溶液中,气液平衡时有:在实际溶液中,因饱和蒸汽压无法确定

8、,所以引入一个新的物理量----平衡常数K平衡常数---指系统中某一组分（如i组分）在一定的压力和温度的条件下，气液两相处于平衡时，该组分在气相中和液相中的分配比例。在数值上，平衡常数等于该组分在气相和液相中摩尔分数的比值。将Ki=Y