长江大学油层物理习题解答

第一篇 储层流体的高压物性

第一章 天然气的高压物理性质

一、名词解释。

1.天然气视分子量（gas apparent molecular weight）：

2.天然气的相对密度g(gas relative density ):

3.天然气的压缩因子Z(gas compressibility factor) ：

4.对应状态原理(correlation state principle) ：

5.天然气压缩系数Cg（gas compressive coefficient）：

6.天然气体积系数Bg(gas formation volume factor)：

二．判断题。√×× ×√√××

1．体系压力愈高，则天然气体积系数愈小。

2．烃类体系温度愈高，则天然气压缩因子愈小。

3．体系压力越大，天然气等温压缩率越大。

4．当二者组分相似，分子量相近时，天然气的粘度增加。

5．压力不变时，随着温度的增加，天然气的粘度增加。

6．天然气水合物形成的有利条件是低温低压。

7．温度不变时，压力增加，天然气体积系数减小。

8．温度不变时，压力增加，天然气分子量变大。

9. 当压缩因子为1时，实际气体则成为理想气体。 （√ ） （× ） （× ） （ ） （× ） （√ ） （√ ） （× ） （× ）

三．选择题。ACACBDB

1.理想气体的压缩系数与下列因素有关

1.理想气体的压缩系数与下列因素有关

A.压力 B.温度

C.体积 D.组成 ( A )

1

A.上升，上升 B.上升，下降 2.在相同温度下，随着压力的增加，天然气压缩因子在低压区间将 在高压区间将

C.下降，上升 D.下降，下降 ( C )

3.对于单组分烃，在相同温度下，若C原子数愈少，则其饱和蒸气压愈 其

挥发性愈

A.大，强 B.小，弱

C.小，强 D.大，弱 ( A )

4.地层中天然气的密度 地面天然气的密度。

A.小于 B.等于

C.大于 D.视情况定 ( C )

5.通常用来计算天然气体积系数的公式为

A.Bg=Cg(273+t)/293P B.Bg=V地下/ V地面

C.Bg=Z(273+t)/293P D.Bg= V地面/ V地下 ( B )

6.天然气压缩因子Z＞1说明天然气比理想气体 压缩，Z＜1说明天然气比理想气体 。

A.易于，难于 B.易于，易于

C.难于，难于 D.难于，易于 ( D ) 7.两种天然气A和B，在相同的P-T条件下，A比B更易于压缩，则

CgA CgA, ,ZA ZB

A.大于，大于 B.大于，小于

C.小于，大于 D.小于，小于 ( B )

四．问答题。

1.天然气的分子量M、密度 和比重 g是如何定义的？

2.压缩因子 的物理意义是什么？请区别压缩系数Cg，压缩因子 和体积系数Bg的概念。

2

3.如何确定多组分体系的视临界压力和视临界温度？你认为它们就是多组分体系的临界压力和临界温度吗？为什么？

五．计算题。

1．某天然气的组成如表所示。﹙1﹚计算天然气的视分子量和比重 ﹙2﹚计算在43℃和8MPa下，1mol该天然气所占的体积。

解：（1）天然气的视分子量： M=∑YiMi=14.4+1.505+1.323+1.162=18.30

因而该天然气的比重: =M/29=0.634

（2）该天然气的视临界参数：

Ppc=∑YiPci=4.528（MPa） Tpc=∑YiTci=206.408（K）

因而在43℃，8MPa下，其视对比参数为：

Ppr=P/Ppc=8/4.528=1.77 Tpr=T/ Tpc=(47+273)/206.408=1.53

查压缩因子图版得该天然气在此状态下的压缩因子：Z≈0.84

由PV=ZnRT得：1mol该天然气在此温度压力下所占体积：

V=ZnRT/P=0.84×1×8.314×(47+273)/(8×10) =2.76×10(m) 6-43

3

2.某天然气的比重为0.743，当地层压力为13.6MPa，地层温度为93℃时，求该天然气的压缩因子。

解：根据比重 查“天然气相对密度与拟临界参数图”可得视临界参数：

Tc=222K, Pc=4.64MPa （也可以通过经验公式计算出视临界参数）

∴可计算出：Ppr=P/Ppc=13.6/4.64=2.93 Tpr=T/ Tpc=（273+93）/222=1.65

查压缩因子图版可得：Z≈0.81

3．已知某气井地层压力为53.752MPa，地层温度为105.58℃，根据天然气分析知，相对密度为0.57，临界压力为4.762MPa,临界温度为192.3K，求天然气的地下密度。

解：由题意可求得：Ppr=P/Ppc=53.752/4.762=11.2

Tpr=T/ Tpc= (273+105.58)/192.3=1.97

查压缩因子图版可得：Z≈0.93

由 =M/29得M=29

对于1mol的天然气，根据状态方程PV=ZRTm/M得该天然气的地下密度：

ρg=m/V=PM/(ZRT)=29P /(ZRT)

=29×53.752×10×0.57/[0.93×8.314×(105.58+273)]

=0.306 (g/m)

又解：Z=0.93， Bg=0.0024, ρg=0.57×1.293/Bg=0.307(g/cm)。

4．某油藏存在一气顶，地下体积为105万立方米，地压力为20MPa，地层温度为75℃，天然气比重为0.7，求该气顶的储量。

解：根据比重 查“天然气相对密度与拟临界参数图”可得视临界参数： 336

Tc=216K, Pc=4.66MPa （也可以通过经验公式计算出视临界参数） ∴可得：Ppr=P/Ppc=20/4.66=4.3 Tpr=T/ Tpc=（273+75）/216=1.6

查压缩因子图版得：Z=0.84

Bg= ZTP0/(T0P)=0.84×（273+75）×0.1/[(273+20) ×20]=0.004929

483 ∴Ng=V地下/Bg=105×10/0.004929=2。13×10（m）

4 4

5．某油气田的组成如表所示。

温度为32℃，油层压力为8.3MPa。

（1） 求气体的压缩因子；

（2） 求气体的体积系数；

（3） 若油井日产气10000m3（标准状态），它在地下所占体积为多少？

（4） 计算该气体的压缩系数；

（5） 计算该气体的粘度。

解：Ppc=∑YiPci=0.902×4.54+0.045×4.82+0.031×4.19+0.021×3.75=4.52（MPa）

190.6+0.045×305.4+0.031×369.8+0.021×425.2=206.06（K）

∴可得：Ppr=P/Ppc=8.3/4.52=1.84 Tpr=T/ Tpc=（273+32）/208.06=1.48

（1）查压缩因子图版可得该天然气在此状态下的压缩因子Z≈0.82

（2）Bg= ZTP33

0/(T0P)=0.82×(273+32)×0.1/[(273+20)×8.3]=0.01 …… 此处隐藏：7514字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……