华南理工大学天然气开采与综合利用技术3(第三章)课件.ppt

天然气开采与综合利用天然气开采与综合利用Natural Gas Exploitation and Utilization Technologies 第三章、天然气分类、组成及性质第三章、天然气分类、组成及性质2022/11/222022/11/222 天天然然气气是是由由烃类和和非非烃类组成成的的复复杂混混合合物物。大大多多数数天天然然气气的的主主要要成成分分是是气气体体烃类，此此外外还含含有有少少量量非非烃类气气体体。天天然然气气中中的的烃类基基本本上上是是烷烃（C C1 10 0C C6 60 0），非非烃类气气体体，一一般般为少少量量的的N N2 2，O O2 2，H H2 2，COCO2 2，H H2 2O O，H H2 2S S及及惰性气体。惰性气体。2022/11/222022/11/2231 1、天、天 然然 气气 的的 分分 类类n按产状分类（游离气、溶解气、吸附气及固体气）n按经济价值分类（常规天然气和非常规天然气）n按来源分类（有机来源和无机来源）n按组成分类（按烃类组成分为：干、湿气（富气、贫气），烃类气、非烃类气；按酸气含量分为：净气、酸气）2022/11/222022/11/2241 1、天、天 然然 气气 的的 分分 类类我国我国习惯分法：伴生气、气藏气和凝析气分法：伴生气、气藏气和凝析气 伴伴生生气气：系系产自自油油藏藏（含含油油储集集层）的的气气，也也称称油油田田气气。指指在在地地下下储集集层中中伴伴随随原原油油共共生生，或或呈呈溶溶解解气气形形式式溶溶解解在在原原油油中中，或或呈呈自自由由气气形形式式在在含含油油储集集层上上部部游游离离存存在在的天然气。的天然气。伴生气一般多伴生气一般多为富气。富气。2022/11/222022/11/2251 1、天、天 然然 气气 的的 分分 类类我国我国习惯分法：伴生气、气藏气和凝析气分法：伴生气、气藏气和凝析气 气气藏藏气气：系系产自自气气藏藏（含含气气储集集层）的的气气，也也称称气气田田气气。指指在在地地下下储集集层中中均均一一气气相相存存在在，采采出出地地面面仍仍为气气相相的的天然气。气藏气多天然气。气藏气多为贫气。气。凝凝析析气气：系系产自自具具有有反反凝凝析析特特征征气气藏藏的的气气。指指在在地地下下储集集层中中呈呈均均一一气气相相存存在在，在在开开采采过程程中中当当气气体体温温度度、压力力降降至至露露点点状状态以以下下时会会发生生反反凝凝析析现象象而而析析出出凝凝析析油油的的天然气。天然气。2022/11/222022/11/226 2、天天 然然 气气 的的 组组 成成 天然气组成一般有三种表示方法：1、体积组成:2022/11/222022/11/227 2、天天 然然 气气 的的 组组 成成 天然气组成一般有三种表示方法：2、质量组成 2022/11/222022/11/228 2、天天 然然 气气 的的 组组 成成 天然气组成一般有三种表示方法：3、摩尔组成 2022/11/222022/11/229国外某些重要气田的天然气组成国外某些重要气田的天然气组成%(V)2022/11/222022/11/2210国外某些重要油田伴生气的平均组成国外某些重要油田伴生气的平均组成 （V）2022/11/222022/11/2211 我国部分油、气田的天然气组分表我国部分油、气田的天然气组分表 mol分数，分数，组分组分四川卧龙四川卧龙河气田气河气田气大庆杏南大庆杏南伴生气伴生气华北任北华北任北伴生气伴生气新疆柯克新疆柯克亚凝析气亚凝析气华北苏桥华北苏桥凝析气凝析气大庆阿拉大庆阿拉辛气田气辛气田气陕西靖边陕西靖边气田气气田气东海平湖东海平湖凝析气凝析气C197.1468.2659.3774.6878.5891.3593.9581.70C20.4310.586.488.388.260.310.777.45C30.0311.2012.024.003.130.120.503.94C40.015.969.213.311.431.64C51.913.812.690.550.28C60.661.342.680.390.14C70.361.405.450.06CO21.460.204.580.261.410.224.703.86N20.730.551.793.990.808.000.77H2S0.202022/11/222022/11/22123、天、天 然然 气气 的的 性性 质质n天然气基本物理性天然气基本物理性质：由由于于天天然然气气是是由由互互不不发生生化化学学反反应的的多多种种单一一组分分气气体体混混合合而而成成，其其组分分和和组成成无无定定值。只只能能假假设成成具具有有平平均均参参数数的的某某一一物物质，故故它它的的基基本本物物性性参参数数可可由由单一一组分分气气体体的性的性质按混合法按混合法则求得。求得。天天然然气气的的物物理理性性质指指其其平平均均分分子子量量、密密度度、蒸蒸汽汽压、粘度、粘度、临界参数、界参数、烃露点等。露点等。2022/11/222022/11/22133、天、天 然然 气气 的的 性性 质质n天然气基本物理性天然气基本物理性质：（1）天然气的分子量天然气的分子量 2022/11/222022/11/22143、天、天 然然 气气 的的 性性 质质n天然气基本物理性天然气基本物理性质：（2）a、天然气的密度、天然气的密度2022/11/222022/11/22153、天、天 然然 气气 的的 性性 质质n天然气基本物理性天然气基本物理性质：（2）b、天天然然气气相相对密密度度（在在相相同同压力力和和温温度度条条件件下下，天天然然气的密度与干空气密度之比）气的密度与干空气密度之比）2022/11/222022/11/22163、天、天 然然 气气 的的 性性 质质n天然气基本物理性天然气基本物理性质：（3）天然气主要）天然气主要组分的蒸汽分的蒸汽压（4）天然气的粘度）天然气的粘度（5）天然气的）天然气的临界参数界参数 当当气气体体温温度度低低于于某某一一数数值时可可以以等等温温压缩成成液液体体，但但当当高高于于该温温度度时，无无论压力力增增加加到到多多大大，都都不不能能使使气气体体液液化化。可可使使气气体体压缩成成液液体体的的这个个极极限限温温度度称称为该气气体体的的临界界温温度度。当当温温度度等等于于临界界温温度度时，使使气气体体压缩成成液液体体所所需需的的压力称力称为临界界压力。力。该状状态为临界状界状态。2022/11/222022/11/22173、天、天 然然 气气 的的 性性 质质n天然气基本物理性天然气基本物理性质：（5）天然气的）天然气的临界参数界参数 2022/11/222022/11/22183、天、天 然然 气气 的的 性性 质质n天然气基本物理性质：天然气基本物理性质：(6)天然气的烃露点天然气的烃露点天天然然气气烃烃露露点点：一一定定组组成成的的气气体体在在一一定定的的压压力力下下，天天然然气经冷却到气相中析出第一滴烃露珠的温度。气经冷却到气相中析出第一滴烃露珠的温度。2022/11/222022/11/2219 3、天、天 然然 气气 的的 性性 质质 露点计算判据？露点计算判据？判据判据Xi=1;Xi=1;若若Xi1Xi1，温度低于露点温度；，温度低于露点温度；若若Xi1Xi1，温度高于露点温度，温度高于露点温度；2022/11/222022/11/22203、天、天 然然 气气 的的 性性 质质n天然气的气体状天然气的气体状态方程：方程：1、理想气体状、理想气体状态方程方程 实质上上是是实际气气体体的的压力力P趋向向零零或或体体积V趋向向无无穷大大时的的极极限限状状态气气体体。在在天天然然气气工工程程计算算时，一一般般将将低低压（1.0MPa），温温度度在在1020的的天天然然气气视为理理想想气气体体进行状行状态计算。算。2022/11/222022/11/22213、天、天 然然 气气 的的 性性 质质n天然气的气体状态方程：天然气的气体状态方程：2、真实气体状态方程、真实气体状态方程 a、RK 状态方程状态方程 b、RK Soave 状态方程状态方程 c、PR 方程方程 d、BWRS 方程方程 2022/11/222022/11/22223、天、天 然然 气气 的的 性性 质质2、真、真实气体状气体状态方程方程 a、RK 状状态方程方程 2022/11/222022/11/22233、天、天 然然 气气 的的 性性 质质2、真、真实气体状气体状态方程方程b、RK Soave 状状态方程方程 2022/11/222022/11/22243、天、天 然然 气气 的的 性性 质质2、真、真实气体状气体状态方程方程c、PR 方程方程 2022/11/222022/11/22253、天、天 然然 气气 的的 性性 质质2、真实气体状态方程、真实气体状态方程d、BWRS 方程方程 2022/11/222022/11/22263、天、天 然然 气气 的的 性性 质质n天然气的基本天然气的基本热力学性力学性质：天天然然气气的的导热系系数数、焓、熵、比比热、气气化化潜潜热、热值等等人有了知识，就会具备各种分析能力，人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说古人说“书中自有黄金屋。书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进鼓舞我们前进。