7
6、化学位
控制物质传递的强度位能
它实际上是体系某种物质的偏摩尔内能（内能确定了分子运动速度）
当有多相存在时，它决定了某种组分在一相到另一相的传递强度
概念抽象、难于具体化和计算。
7、相平衡
盐Hale Waihona Puke 体系中各组分在相与相之间的迁移传递速度相等时的状态。
水
迁移速度受化学位控制
相平衡时，某组分在各相中的化学位相等（相平衡热力学条件）
8、逸度
●校正了的压力，它是人们在实现由热力学变量（化学位）向物理测量变量转换的一种概念工具。
它直接将数学上的抽象量与实际的可以测量的普通强度量相联系起来。
等温化学位i io RTn( fi fio ) fi i yi P
逸度系数i 可由状态方程计算（对理想气体混合物其值位1.0
盐
）
水
相平衡时，某组分在各相中的逸度相等为相平衡的另一种热力学判定条件。平衡常数 Ki iL iV
8
(二）单组分和多组分烃类体
单一烃类组分相态特征 多组分烃类体系相态特征 多组分体系的反转凝析现象 常见气藏的P-T相图
9
1、单一烃类组分相态特性
理论和实验研究同时表明，对于同一纯物质存在以下关系 f ( P ,V ,T ) 0
它表明图解上述函数关系需要三维空间。在实际应用中三维空间难于应用实际经常使用的是：
45% 55%
8,000
60% 70%
6,000
75% 85%
4,000
2,000
0 -200 -100
PHB4 P-T图
300
400
T(K)
0
100
200
温度 (deg C)
500
600
300
400
1
主要内容
一、 烃类流体相态特性 二、油气体系气液平衡计算 三、实际气体状态方程和热力学
性质 四、重馏分特征化 五、相态法气藏类型判别简介
气
水
5
井 口 装 置
阀座
井口保护器
锥形阀
弹簧
孔板压座
外壳
芯子
孔板
2、相
体系内任何均一的部分
体系总是由一定数目的相构成
相有气、液、固三种，可以不连续存在
（如：干冰可由固相直接到气相）
纯
水
相与相之间存在界面
任何一相都能与体系的其它均匀部分分开
3、组分
构成体系的各种纯物质
可以是单质也可以是化合物
各物质之间无化学反应
盐
水
6
4、 组成
体系中构成某种物质（组分）的含量或比例
天然气中一般用摩尔百分比表示 体系中各组分的组成摩尔百分比的加和等于1
盐 水
5、 自由度
在不改变平衡体系中原有平衡相数的条件下可独立改变的量
天然气中一般为压力、温度、组成 当某一参数改变引起相数的改变，则该参数不是独立变量
单一组分烃类体系的相态研究已经揭示了相平衡的许多重要特性。 无论体系多么复杂，多相共存、蒸气压、临界点、连续单相区等重要概念将会应用到
任一体系。
11
2、多组分烃类体系相态特征
单一组分与多组分体系的基本区别在于：体系中每增加一 个组分就要增加一个自由度。我们必须规定附加的变量来 确定体系的状态。对于一个含有N个组分的体系，其描述 由此可见，多组分体系不可能用三维空间来描述一个完
压力-温度投影图（ 简称P—T图） 压力-体积投影图（ 简称P—V图）
P
临界点
C
T>Tc
气
P
临界点
C
T>Tc
气
T=Tc
T=Tc
B
D
液 气、液两相区 T<Tc
B
D
液 气、液两相区 T<Tc
单组分体积V
10
多组分体系体积V
1、单一烃类组分相态特性
理论和实验研究同时表明，对于同一纯物质存在以下关系 f ( P ,V ,T ) 0
它表明图解上述函数关系需要三维空间。在实际应用中三维空间难于应用实际经常使用的是：
压力-温度投影图（ 简称P—T图） 压力-体积投影图（ 简称P—V图）
临界点：气液相内涵性质相同的点，这时气 液两相共存。 临界参数：Pc，Tc，ρc，Zc，Vc 正常相变：
P衡定，T升高，液相全变为气相。 T衡定，P下降，液相也会全变为气相。 特点：无两相区，是一个急变过程。
400
500
温度（k）
典型特点： 干气在任何环节不产生液烃 湿气在分离器有液烃产生 凝析气在地下、井筒和分离器均有液烃产生
Pm——临界凝析压力
13
气体系特有的现象
4、常见气藏的P-T相图
干气气藏P-T相图示意图
C
60
PP湿气藏P-T相图示意图 地地层层条条件件
50
"等液量线0.01" 泡点线
"等液量线0.005" 临界点
露点线 等液量线0.008
40
压力（MPa）
30
20
C
sep
10
分离器 TT
0
0
100
200
300
第三章 烃类流体相态
（概论）
气藏类型：
干气藏 湿气藏 凝析气藏
重要性：
是确定开发方式的基 础
川西北、川中、新疆、 青海、华北、中原、 大港等地都存在凝析 气田。
P(MPa)
压力 (kPa)
35
30
25
20
15
10
5
0
100
200
14,000
15%
25%
12,000
30%
40%
10,000
2
本章掌握重点
相态的几个基本概念 多组分烃类流体相态变化和原理 气液平衡的物料和热力学平衡的基本概
念 气液平衡计算的基本步骤 实际气体状态方程的基本结构 重馏分特征化基本原理
3
一、烃类流体相态特性
（一）基本概念
体系 相 组分 组成 自由度 相平衡 化学位 逸度
（二）单组分和多组分烃类体系
整的体系。f (P ,T ,V , x1, x2, xn ) 0
12
多组分烃类体系P-T相图及特征
两相共存的最高压力
P
两相共存的最高压力
Pm
C
泡点线
等液量线
1
2 3
3、多组分体系的反 转凝析现象
在纯组分体系中， 当等温压缩或等压 降温时，都会导致 有液体的凝析产生。
在多组分体系中则
4
常常出现和这相反
4
1、体 系
体系是在一定范围内一种或几种定量的 物质
体系和环境是相对的 范围是研究时划定的 环境和体系密切相关
研究的范围确定了体系中的物质及物质量， 也确定了环境和体系的关系
体系分类
孤立体系
与环境无能量和物质交换
封闭体系
与环境仅有能量交换、无物质交换
敞开体系
与环境既有能量交换、又有物质交换
露点线
的逆变现象，即在
5
等温降压或等压升
➢ 气藏类型-相图法：
Tm
T
温的情况下，反而 会引起液体的凝析。
➢ 干气藏： TReseroir Tm
➢ 湿气藏： TReservoir Tm ，但地面分离条件落在两相区
➢ 凝析气藏： Tc＜TReservoir＜Tm，
天然气体系中凝析
Tm——临界凝析温度