Compresibilitatea izotermă a gazelor, cg, este un concept util care este utilizat pe scară largă în determinarea proprietăților compresibile ale zăcământului. Compresibilitatea izotermă este, de asemenea, reciproca modulului de elasticitate în vrac. De obicei, gazul este mediul cel mai compresibil din zăcământ; cu toate acestea, trebuie avut grijă să nu se confunde cu factorul de deviere a gazului, z, care este uneori numit factor de compresibilitate.
Definiție
Compresibilitatea izotermă a gazului se definește astfel:
………………..(1)
O expresie în termeni de z și p pentru compresibilitate poate fi derivată din legea gazelor reale:
………………..(2)
Din ecuația de stare a gazelor reale,
………………..(3)
deci,
………………..(4)
Pentru gazele la presiuni mici, cel de-al doilea termen este mic, iar compresibilitatea izotermă poate fi aproximată prin cg ≈ 1/p.
Compresibilitatea gazului pseudoredusă
Eq. 4 nu este deosebit de convenabilă pentru determinarea compresibilității gazului (Vezi Gaze reale),deoarece z nu este de fapt exprimată în funcție de p, ci de pr. Cu toate acestea, Ecuația 4 poate fi făcută mai convenabilă atunci când este scrisă în termenii unei compresibilități a gazului pseudoreducute, adimensională, definită ca
………………..(5)
Multiplicând Ecuația 4 prin presiunea pseudocritică se obține
………………..(6)
Cartetele compresibilității gazului pseudoreducute au fost publicate de Trube și de Mattar et al, iar două dintre acestea sunt prezentate în figurile 1 și 2.
Mattar și colab. au dezvoltat, de asemenea, o expresie analitică pentru calcularea compresibilității pseudoreducute; această expresie este
………………..(7)
Referire la Gaze reale pentru următoarea ecuație,
………………..(8)
Apoi, luând derivata ecuației 8, se obține:
………………..(9)
Parametrii de la A1 la A11 sunt definiți după ecuația lui Dranchuk și Abou-Kassem (Vezi ecuația 13 în Gaze reale). Ecuația 9 poate fi apoi înlocuită în Ecuația 7 și se poate calcula compresibilitatea gazului pseudoredus. Apoi, dacă compresibilitatea gazului pseudoreduit este împărțită la presiunea pseudocritică, compresibilitatea gazului se obține în mod analitic. Se poate utiliza fie metoda grafică, fie metoda analitică, dar metoda analitică este mai ușor de aplicat într-o foaie de calcul, un program de rezolvare neliniară sau un alt program de calculator.
Relația cu factorul de volum al formațiunii
Există, de asemenea, o relație strânsă între factorul de volum al formațiunii (FVF) al gazului și compresibilitatea izotermă a gazului. Se poate demonstra cu ușurință că
………………..(11)
Nomenclatură
| A | = | suma fracțiilor molare de CO2 și H2S din amestecul de gaze | |
| Bg | = | factorul de volum de formare a gazelor (RB/scf sau Rm3/Sm3) | |
| cg | = | coeficientul de compresibilitate izotermă | |
| cr | = | compresibilitatea fără dimensiuni a gazului pseudoredus | |
| FK | = | parametrul din Stewart et al. ecuații (Ecuația 8), K-Pa-1/2 | |
| K | = | parametru în ecuațiile Stewart et al. 8), K-Pa-1/2 | |
| n | = | numărul de moli | |
| p | = | presiunea absolută, Pa | |
| pci | = | presiunea critică a componentului i într-un amestec de gaze, Pa | |
| ppc | = | presiunea pseudocritică a unui amestec de gaze, Pa | |
| pr | = | presiune redusă | |
| R | = | constanta legii gazelor, J/(g mol-K) | |
| T | = | temperatura absolută, K | |
| Tci | = | temperatura critică a componentului i într-un amestec de gaze, K | |
| Tr | = | temperatura redusă | |
| Vg | = | volumul de gaz, m3 | |
| yi | = | fracțiunea molară a componentului i într-un amestec de gaze | |
| z | = | factorul de compresibilitate (factor de deviere a gazului) |
Articole demne de luat în seamă în OnePetro
Utilizați această secțiune pentru a enumera lucrările din OnePetro pe care un cititor care dorește să le afle mai multe ar trebui să citească neapărat
Utilizați această secțiune pentru a oferi link-uri către materiale relevante pe alte site-uri web decât PetroWiki și OnePetro
Vezi și
Gaze reale
Proprietăți ale gazelor
Factorul de volum și densitatea de formare a gazelor
Vâscozitatea gazelor
Presiunea de vapori
PEH:Gas_Properties
.