第一章1.将气体混合物的质量组成换算为物质的量的组成。
气体混合物的质量组成如下:%404-CH ,%1062-H C ,%1583-H C ,%25104-H C ,%10105-H C 。
解:按照理想气体计算:2.已知液体混合物的质量组成:%.55%,35%,1012510483---H C H C H C 将此液体混合物的质量组成换算为物质的量的组成。
解:3.已知地面条件下天然气各组分的体积组成:%23.964-CH ,%85.162-H C ,%83.083-H C ,%41.0104-H C , %50.02-CO ,%18.02-S H 。
若地层压力为15MPa ,地层温度为50C O 。
求该天然气的以下参数:(1)视相对分子质量;(2)相对密度;(3)压缩因子;(4)地下密度;(5)体积系数;(6)等温压缩系数;(7)粘度;(8)若日产气为104m 3,求其地下体积。
解:(1)视相对分子质量836.16)(==∑i i g M y M(2)相对密度58055202983616..M M a gg===γ (3)压缩因子 244.3624.415===c r p p p 648.102.19627350=+==c r T T T(4)地下密度)(=)(3/95.11127350008314.084.0836.1615m kg ZRT pM V m g g +⨯⨯⨯===ρ(5)体积系数)/(10255.6202735027315101325.084.0333m m T T p p Z p nRT pZnRTV V B sc sc scsc gscgf g 标-⨯=++⨯⨯=⋅⋅===(6)等温压缩系数3.2441.6480.52[])(==1068.0648.1624.452.0-⨯⋅⋅=MPa T P T C C rc rgrg(7)粘度16.836500.01171.41.6483.244[])(01638.00117.04.1/11s mPa g g g g ⋅=⨯=⨯=μμμμ(8)若日产气为104m 3,求其地下体积。
)(55.621010255.6343m V B V gsc g gf =⨯⨯==-4.知常压下天然气各组分的体积组成:%0.874-CH ,%0.462-H C ,%0.183-H C ,%5.0104-H C , %5.72-N 。
若相对密度为0.88,地层压力为15MPa ,地层温度为38C O ,求天然气的压缩因子。
255.3608.4==ch P γ565.172.19827338=+=rcH T查图得0.805CH Z =222(1)0.805(17.5%) 1.0367.5%0.822g CH N N N Z Z Y Z Y ∴=-+=⨯-+⨯=5.某天然气在温度为93.33C O 、压力为14.06MPa 时,视临界温度和视临界压力分别为225.19K 和5.538MPa ,在该天然气中,S H 2的摩尔分数为18.41%,2CO 的摩尔分数为1.64%,试计算含S H 2和2CO 的天然气压缩因子。
6.求相对密度为0.743,地层压力为13.6MPa ,地层温度为93.3C O 时天然气的压缩因子。
7.在压力为10MPa ,温度为40C O 的砂岩地层中储藏有天然气,其物质的量的组成为:%,7.7%,3.6%,0.10%,0.6%,0.7012510483624-----H C H C H C H C CH 设岩层孔隙度为20%,气体饱和度为80%,求13m 岩层体积中的天然气量(标3m ) 解:c 2.2534.43940273 1.244251.64c P P T T T γγ===+===①33g 0.101325(27340)0.5870.00635(/)10(27320)sc sc P TZ B m m PT ⨯+⨯===⨯+标 gs 120%80%25.20()o g V V S B φ∴==⨯⨯=3地下标m②4g 2733.45810tB ZP-+=⨯⋅ 8.有一含气层(湿气),其地层压力为20MPa ,地层温度为75C O ,气体的相对密度为0.70,该气层的地下含气体积为3910m ,求该气层的储量。
5.10210.68950.7 4.61945132.2222116.66670.7213.8889204.32954.6194575273 1.627213.8889c c P T P T γγ=-⨯==+⨯===+==查0.835z =44752733.45810 3.458100.8350.00502420g T B Z P --+=⨯⨯⋅=⨯⨯⨯= 911100.005024 1.9910(m )gs g V V B ∴===⨯3标9.天然气的相对密度为0.70,地层温度为99C O ,地层压力为15.64MPa ,计算气体的体积系数。
10.某一地层气体在65.55C O 时,压缩因子Z 随压力P 的变化情况和表1.0所示。
表1.1试绘出Z 和P 的关系曲线,并用图解法确定压力分别为7,15及28MPa 处的斜率,然后再求出在这些压力下的气体压缩系数。
11.已知某气井深4554m ,地层压力为54.141MPa ,地面平均温度为17.0C O ,地温梯度为0.02C O /m ,天然气的压缩因子为1.148,相对密度为0.574(干气),求天然气的地下密度。
45540.0217.0108.08t =⨯+=(℃) 0.57428.9716.464g g g g a aM r M r M M =⇒==⨯=g/mol3484.4g g g a g gg MgPV ZRT MaM M P r M PV ZRT ZRTPZT ργρ=⇒===⇒= 12.已知某气井地层压力为53.752MPa ,地层温度为105.58C O ,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192.3C O ,求天然气的地下密度。
13.气体组成如表1.2所示。
表1.2若地层压力为136MPa ,地层温度为99C O ,求气体的粘度。
14.试估算某一凝析气藏气在49.2MPa 和104.44C O 下的粘度。
已知这一气体的相对密度为0.90,并含有摩尔分数为2%的2N ,4%的2CO 和6%的S H 2。
15.天然气的相对密度为0.743,地层压力为13.6MPa ,地层温度为93.3C O ,求天然气的绝对粘度和运动粘度。
16.某油田气的组成如表1.3所示。
表1.3若油层温度为32C O ,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100003m (标准状态),它在地下所占的体积为多少? (4)计算该气体的压缩系数;(5)计算该气体的粘度。
(1)8.3 1.8094.5880.8232273 1.477206.44r P Z T γ⎫==⎪⎪⇒=⎬+⎪==⎪⎭(2)42733.45810tBg ZP-+=⨯ (3)40.010*******.2g g os V B V -=⨯=⨯=(m 3) (4)由P γ、T γ查[]gr C T P γγ⨯-图, 得0.142gr g C C →=[]()g gr C C T P T γγγ=⨯ 111[()]111[0.0625]4.5881.8090.820.14g c ZC P P Z P γγ∂=-∂=+⨯= (5)11(0.01258()n ngi i i i x x mPa s μμ====∑∑由P γ、T γ查得,1 1.251.250.12580.0157()g g g mPa s μμμ==⨯=⋅17.有一凝析气藏。
有其流体的高压物性分析得到压力-温度关系如图1.1所示,图中A 点代表气藏压力及密度。
试分析:(1)此气藏在开采过程中的相态变化;(2)为了减少凝析油的损失,可采取什么措施?为什么?18.根据某油田所取油样的高压物性试验,得到如图1.2所示的压力—温度关系图,油藏的压力及温度如A 点所示,试说明此油藏的类型,并分析开采过程中的变化情况。
19.原始气体组成列表于表 1.4中,以致原始地层压力i p =26.78MPa ,地层温度T =346.68K 。
计算地层温度下(收敛压力CV P =35.0MPa ,由其他资料得+7C 的临界温度为596.9K )。
表1.4地层温度不同压力下的平衡常数20.某油井产物的i n 值和20C O 下的平衡常数见表1.5。
表1.5试计算一次脱气分离出来的液量,并对分出液量进行对比。
(已知脱气温度:20C O ;一次脱气压力:0.1MPa ;多级脱气时,一、二、三、四级脱气压力分别为 5.0,3.0,1.0,0.1 MPa 。
)21.某地油层样品,在地层条件下原始体积为3103cm ,当地温降到15.5C O ,压力降到大气压时,液体体积减少到2043cm ,并析出218⨯1033cm 气体,计算天然气在原油中的溶解度。
解:)/(10085.1)(4.2215.1527329310218333osgs 33o g gs m m V V Rs m T T V V 标标⨯===+⨯⨯=⨯=22.在饱和压力下,13m 密度为8763/m kg 的原油中溶解相对密度为0.75的天然气1383m ,在饱和压力下体积系数为1.42,求饱和压力下原油的密度。
解:油的质量:876kg/m 331m ⨯=876kg气的质量:kgV M m M M g g g g ga g ag 72.12413875.0205.1/kg 90375.01075.0205.1205.175.033g =⨯⨯===⨯⨯=∴====ρρρρργ饱和条件下油密度3/7.70442.1172.100072.124876m kg B V V M o sc gfgf gf =⨯=+==ρ23.某断块地层压力为22.55 MPa ,地层温度为72C O ,泡点压力为21.84MPa ,油气分析数据表1.6和表1.7,求当地层压力分别为21.0MPa 及20.0MPa 时的两相体积系数。
表1.6地层油的分析数据(泡点压力为21.84MPa )表1.7天然气的分析数据(g γ=0.684)24.某一地层油在原始压力P i =18.5MPa 时的体积为103cm ;当地层压力降到14MPa 时,释放出的13.43cm 的气体后,油的体积为8.73cm ;原油在地面脱气后剩下的体积为7.83cm ,试求原始压力下油的体积系数、14MPa 时油的单相及两相体积系数。