華南理工大學(xué)課件 天然氣開采與綜合利用技術(shù)3(第三章)

天然氣開采與綜合利用NaturalGasExploitationandUtilizationTechnologies

11/20/2023\[filename].ppt第三章、天然氣分類、組成及性質(zhì)11/20/2023\[filename].ppt

天然氣是由烴類和非烴類組成的復(fù)雜混合物。大多數(shù)天然氣的主要成分是氣體烴類，此外還含有少量非烴類氣體。天然氣中的烴類基本上是烷烴（C10～C60），非烴類氣體，一般為少量的N2，O2，H2，CO2，H2O，H2S及惰性氣體。11/20/202321、天然氣的分類按產(chǎn)狀分類（游離氣、溶解氣、吸附氣及固體氣）按經(jīng)濟(jì)價值分類（常規(guī)天然氣和非常規(guī)天然氣）按來源分類（有機(jī)來源和無機(jī)來源）按組成分類（按烴類組成分為：干、濕氣（富氣、貧氣），烴類氣、非烴類氣；按酸氣含量分為：凈氣、酸氣）11/20/202331、天然氣的分類我國習(xí)慣分法：伴生氣、氣藏氣和凝析氣

伴生氣：系產(chǎn)自油藏（含油儲集層）的氣，也稱油田氣。指在地下儲集層中伴隨原油共生，或呈溶解氣形式溶解在原油中，或呈自由氣形式在含油儲集層上部游離存在的天然氣。伴生氣一般多為富氣。11/20/202341、天然氣的分類我國習(xí)慣分法：伴生氣、氣藏氣和凝析氣

氣藏氣：系產(chǎn)自氣藏（含氣儲集層）的氣，也稱氣田氣。指在地下儲集層中均一氣相存在，采出地面仍為氣相的天然氣。氣藏氣多為貧氣。凝析氣：系產(chǎn)自具有反凝析特征氣藏的氣。指在地下儲集層中呈均一氣相存在，在開采過程中當(dāng)氣體溫度、壓力降至露點狀態(tài)以下時會發(fā)生反凝析現(xiàn)象而析出凝析油的天然氣。11/20/20235

2、天然氣的組成天然氣組成一般有三種表示方法：

1、體積組成:

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2、天然氣的組成天然氣組成一般有三種表示方法：

2、質(zhì)量組成

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2、天然氣的組成天然氣組成一般有三種表示方法：

3、摩爾組成

11/20/20238國外某些重要氣田的天然氣組成%(V)11/20/20239國外某些重要油田伴生氣的平均組成％（V）11/20/202310

我國部分油、氣田的天然氣組分表mol分?jǐn)?shù)，％

組分四川臥龍河氣田氣大慶杏南伴生氣華北任北伴生氣新疆柯克亞凝析氣華北蘇橋凝析氣大慶阿拉辛氣田氣陜西靖邊氣田氣東海平湖凝析氣C197.1468.2659.3774.6878.5891.3593.9581.70C20.4310.586.488.388.260.310.777.45C30.0311.2012.024.003.130.120.503.94C40.015.969.213.311.431.64C51.913.812.690.550.28C60.661.342.680.390.14C70.361.405.450.06CO21.460.204.580.261.410.224.703.86N20.730.551.793.990.808.000.77H2S0.2011/20/2023113、天然氣的性質(zhì)天然氣基本物理性質(zhì)：

由于天然氣是由互不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的多種單一組分氣體混合而成，其組分和組成無定值。只能假設(shè)成具有平均參數(shù)的某一物質(zhì)，故它的基本物性參數(shù)可由單一組分氣體的性質(zhì)按混合法則求得。

天然氣的物理性質(zhì)指其平均分子量、密度、蒸汽壓、粘度、臨界參數(shù)、烴露點等。11/20/2023123、天然氣的性質(zhì)天然氣基本物理性質(zhì)：

（1）天然氣的分子量

11/20/2023133、天然氣的性質(zhì)天然氣基本物理性質(zhì)：（2）a、天然氣的密度11/20/2023143、天然氣的性質(zhì)天然氣基本物理性質(zhì)：（2）b、天然氣相對密度（在相同壓力和溫度條件下，天然氣的密度與干空氣密度之比）11/20/2023153、天然氣的性質(zhì)天然氣基本物理性質(zhì)：（3）天然氣主要組分的蒸汽壓（4）天然氣的粘度（5）天然氣的臨界參數(shù)

當(dāng)氣體溫度低于某一數(shù)值時可以等溫壓縮成液體，但當(dāng)高于該溫度時，無論壓力增加到多大，都不能使氣體液化?？墒箽怏w壓縮成液體的這個極限溫度稱為該氣體的臨界溫度。當(dāng)溫度等于臨界溫度時，使氣體壓縮成液體所需的壓力稱為臨界壓力。該狀態(tài)為臨界狀態(tài)。11/20/2023163、天然氣的性質(zhì)天然氣基本物理性質(zhì)：（5）天然氣的臨界參數(shù)

11/20/2023173、天然氣的性質(zhì)天然氣基本物理性質(zhì)：

(6)天然氣的烴露點天然氣烴露點：一定組成的氣體在一定的壓力下，天然氣經(jīng)冷卻到氣相中析出第一滴烴露珠的溫度。

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3、天然氣的性質(zhì)

露點計算判據(jù)？判據(jù)ΣXi=1;若ΣXi>1，溫度低于露點溫度；若ΣXi<1，溫度高于露點溫度；11/20/2023193、天然氣的性質(zhì)天然氣的氣體狀態(tài)方程：1、理想氣體狀態(tài)方程

實質(zhì)上是實際氣體的壓力P趨向零或體積V趨向無窮大時的極限狀態(tài)氣體。在天然氣工程計算時，一般將低壓（<1.0MPa），溫度在10～20℃的天然氣視為理想氣體進(jìn)行狀態(tài)計算。

11/20/2023203、天然氣的性質(zhì)天然氣的氣體狀態(tài)方程：2、真實氣體狀態(tài)方程

a、R－K狀態(tài)方程

b、R－K－Soave狀態(tài)方程

c、P－R方程

d、BWRS方程

11/20/2023213、天然氣的性質(zhì)2、真實氣體狀態(tài)方程

a、R－K狀態(tài)方程

11/20/2023223、天然氣的性質(zhì)2、真實氣體狀態(tài)方程b、R－K－Soave狀態(tài)方程

11/20/2023233、天然氣的性質(zhì)2、真實氣體狀態(tài)方程c、P－R方程