《油气集输工程》课程设计报告--某单井站场工艺设计——天然气物性基础计算

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1、重庆科技学院《油气集输工程》课程设计报告院（系）:_石油与天然气工程学院_专业班级:学生姓名:学号:设计地点（单位）______________________设计题目:某单井站场工艺设计——天然气物性基础计算完成日期：年月日指导教师评语:___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2、___________________________________________________成绩（五级记分制）:________________指导教师（签字）:________________目录目录摘要1.天然气的基础资料2．天然气的物性计算2.1天然气相对分子质量计算2.2空气相对分子质量2.3压缩因子的确定2.4密度的确定2.5气体特性系数C2.6天然气各组分的质量分数2.7质量比热容的计算2.8爆炸极限的计算3.流量与经济流速的确定3.1流量的确定3.2经济流速的确定4.天然气水汽含量计算6.总结7.参考文献15摘要本文依据课程设计任务书的要求，进行关某单井站场工艺设计中

3、的天然气物性计算。根据《油田油气技术设计技术手册》中的设计要求，参考《天然气集输技术》的公式图表，对单井站场的工艺和装置进行计算与选定。在整个设计的过程中，需要对天然气各物性进行计算公式的选择、图表的查询，需要对集输过程中井口、节流前后、分离前后的基本物性参数进行计算，从而得出天然气的相对分子质量、密度、压缩因子、各组分质量分数、爆炸极限、临界参数、质量比热容等各项物性参数。关键词：天然气密度温度压缩因子临界参数爆炸极限151、天然气的基础资料天然气组成如下表：天然气组成甲烷79.21乙烷9.23丙烷2．72异丁烷0.54正丁烷0.64异戊烷0.19正戊烷0.16己烷及更重组分0.37氮气4

4、.82二氧化碳2.13取样含空气0.68平均分子量20.25临界温度210.2理想体积高位发热量40.41真实体积高位发热量40.52相对密度0.7临界压力4601.2理想体积低位发热量36.6真实体低位发热量36.7井口温度：50井口压力：25MPa单井产量：10×104m3/d出站压力：3MPa152、天然气基本物性计算2.1天然气相对分子质量计算根据课程设计任务书，查得天然气平均分子量，即天然气相对分子量为2.2空气相对分子质量空气相对分子质量为28.972.3压缩因子的确定查任务书表格得到拟临界压力Ppc=4.6012MPa；拟临界温度Tpc=210.2K.2.3.1天然气出井口的压

5、缩因子（第一次节流之前）：温度T=323K；压力P=25MPa由公式：可得井口（第一次节流前）拟对比压力、拟对比温度分别为：所以查图得压缩因子Z=0.832.3.2第一次节流之后、第二次节流之前的压缩因子：温度T=295K；压力P=12MPa第一次节流后、第二次节流之前的拟对比压力、拟对比温度分别为：15所以查图得到压缩因子Z=0.732.3.3第二次节流之后、换热之前的压缩因子：温度T=273K；压力P=6MPa第二次节流之后、换热之前的拟对比压力、拟对比温度分别为：所以查图得到压缩因子Z=0.63152.4密度的确定在某压力和温度下的密度公式：由：可得：（2.3）带入数据得：井口、第一次

6、节流前第一次节流后、第二次节流前第二次节流后、换热之前2.5气体特性系数C计算公式为：（2.5）查资料可得：天然气气体绝热指数K=1.30故：气体特性系数C为：152.6天然气各组分的质量分数由2.1知：天然气的摩尔质量为20.25根据天然气各组分质量分数计算公式：（2.6）代入各组分数据可得：152.7质量比热容的计算质量比热容的计算公式为：（2.7）式中，为组分i的质量比热容，单位为查手册得：；；；；；故：2.8爆炸极限的计算计算公式：（理·查特里公式）　　（2.8）15式中——混合气体爆炸极限，%；、、——混合气体中各组分的爆炸极限，%；、、——各组分在混合气体中的体积分数，%。、（理

7、·查特里认为，复杂组成的可燃气体或蒸气混合的爆炸极限，可根据各组分已知的爆炸极限按下式求之。该式适用于各组分间不反应、燃烧时无催化作用的可燃气体混合物。）查数据得到各组分爆炸极限见表2-1：表2-1天然气各组分爆炸极限组分爆炸上限爆炸下限甲烷()5%15%乙烷()3%15.5%丙烷()2.1%9.5%异丁烷()1.9%8.5%正丁烷()1.9%8.5%异戊烷()1.4%7.8%正戊烷()1.4%7.8%己烷(