Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 [ 29 ] 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

плотность газов (по воздуху) можно определить по их средним молекулярным массам из соотношения

Кроме того, по известной плотности газа Ро при нормальных условиях средняя его молекулярная масса

М = 22,4ро. (III.55)

В табл. III.2 приведены величины относительной плотности по воздуху некоторых газов.

Плотности многих углеводородных газов и сероводорода больше плотности воздуха (табл. III.2). Поэтому эти веш;ества могут накапливаться в помеш;ениях насосных, в колодцах и т. д., если арматура оборудования негерметична. Это необходимо учитывать при проектировании промыслового хозяйства, при проведении работ на промысле. Зависимость плотности различных газов от давления и температуры приведена на рис. III.6.

§ 6. ВЯЗКОСТЬ ГАЗОВ

Вязкость - одно из свойств газов, определяюш;их закономерности движения их в пластах. Вязкость газа в зависимости от изменения параметров, характеризующих его состояние, изменяется сложным образом. При низких давлениях и температурах свойства реальных газов приближаются к идеальным. Закономерности изменения вязкости газов при различных давлениях и температурах можно объяснить исходя из некоторых положений кинетической теории газов. Динамическая вязкость газа связана с его плотностью р, средней длиной свободного пути X и средней скоростью молекул v соотношением

ц = . (Ш.56)

По формуле (II 1.56) определяется зависимость динамической вязкости газа от давления и температуры. С повышением давления плотность газа возрастает, но при этом уменьшается средняя длина свободного пробега молекул, а скорость их не изменяется. В результате с увеличением давления динамическая вязкость газа вначале практически остается постоянной. Из формулы (III.56) также следует, что с увеличением температуры вязкость газа должна возрастать, так как скорость молекул v увеличивается (р и А, остаются постоянными). Отмеченный характер изменения вязкости газов объясняется проявлением внутреннего трения. Количество движения из слоя в слой передается вследствие перелета молекул газа в движущиеся друг относительно друга слои. При этом возникают силы, тормозящие движение одного слоя и увеличивающие скорость движения

о.ое

о, OS 0,04

Плотность газа по воздуху 0,8

Плотность ваза по воздуху 0,7

Плотность газа по воздуху 0,6

ШШк\

Г"!

0,00« 0003

Рис. III.6. Плотность природных газов.

другого, с повышением температуры увеличиваются скорость и количество движения, передаваемое в единицу времени, и, следовательно, увеличивается вязкость. Поэтому вязкость газов почти не зависит от давления, если оно близко к атмосферному и увеличивается с ростом температуры. В пределах одного гомологического ряда вязкость газов уменьшается с возрастанием молекулярной массы. Однако с повышением давления эти закономерности нарушаются - с увеличением температуры понижается вязкость газа, т. е. при высоких давлениях вязкость газов изменяется с повышением температуры аналогично изменению вязкости жидкости. Газы с более высокой молекулярной массой, как правило, имеют и большую вязкость. В сжатом газе перелет молекул в движущиеся друг относительно друга слои затруднен и количество движения из слоя в слой передается в основном, как у жидкостей, за счет временного объединения молекул на границе слоев. С повышением температуры ухудшаются условия для объединения молекул вследствие увеличения скоростей их движения и поэтому вязкость сильно сжатых газов уменьшается с повышением температуры. Графики (рис. П1.7 и HI.8) составлены для метана, пропана и метанпропановых смесей. При содержании в газе более 5% азота (рис. П1.9) следует учитывать его влияние на вязкость газа и определять средневзвешенную вязкость смеси по формуле

H = yaFAa + (l-J/a)FAy, (Ш.57)

где р, - динамическая вязкость смесей углеводородных газов и азота;

и \1у - динамические вязкости азота и углеводородной части смеси газов; г/а - мольная доля азота в составе газа. Для экспериментального определения вязкости газов при различных условиях разработано много методов. Основные из них: капиллярный; метод измерения скорости падения шарика в исследуемом газе; методы вращения цилиндров и затухания вращательных колебаний диска, подвешенного в исследуемом газе [91.

§ 7. растворимость газов в нефти

От количества растворенного в пластовой нефти газа зависят все ее важнейшие свойства: вязкость, сжимаемость, термическое расширение, плотность и т. д.

Чрезвычайная сложность состава нефти и значительные пределы изменения пластовых давлений и температур йатрудняют применение термодинамических уравнений для расчетов газонасыщенности нефти при высоких давлениях . Поэтому газонасыщенность нефтей при

1 1 сП = 10-3 Н • сек/м2 = 1 мПа • с.

«Кричевский И. Р. Фазовые равновесия в растворах при высоких давлениях. М., изд-во Госхимиздат, 1952.

Т р и в у с Н. А. Применение уравнения Кричевского - Ильинской к растворимости естественного газа в нефти. Докл. АН Азерб. ССР, том 17, № 10, 1961.