23-油气系统的溶解与分离课件.ppt

1、第三节第三节 油气系统的溶解与分离油气系统的溶解与分离教学目的：教学目的：掌握天然气从原油中的分离、天然气向原掌握天然气从原油中的分离、天然气向原 油中的溶解、气油中的溶解、气-液平衡计算。液平衡计算。教学重点和难点：教学重点和难点：天然气从原油中的分离。天然气从原油中的分离。教法说明：教法说明：课堂讲授课堂讲授一一 天然气从原油中的分离天然气从原油中的分离1 1 闪蒸分离或一次脱气闪蒸分离或一次脱气 A A 定义定义:在油气分离过程中分离出的气体与油始在油气分离过程中分离出的气体与油始 终保持接触且系统的组成保持不变的脱终保持接触且系统的组成保持不变的脱 气方式气方式.B B 脱气过程脱气过

2、程:C PV:C PV关系图关系图:PPb PPb PPb PPb PPb D D 现场接触脱气示意图现场接触脱气示意图:E E 接触脱气的特点接触脱气的特点:a分离出的气量较多，溶解油气比高。分离出的气量较多，溶解油气比高。b分离出的气体较重，即气中重质组分含量分离出的气体较重，即气中重质组分含量 较多（含轻质油较多）。较多（含轻质油较多）。c脱气过程中脱气过程中系统的组成保持不变系统的组成保持不变。2 2 多级分离多级分离 A A 定义定义:在油气分离过程中将每一级脱出的气体在油气分离过程中将每一级脱出的气体 排除后排除后,液体再进入下一级进行油气分离液体再进入下一级进行油气分离 的脱气方

3、式的脱气方式.B B 脱气过程脱气过程:C C 多级脱气的特点多级脱气的特点:a a系统的组成不断变化系统的组成不断变化b b脱出的气量较单级脱脱出的气量较单级脱 气少，所以测得的油气少，所以测得的油 气比也小。气比也小。c c分出的气量较轻，即分出的气量较轻，即 气体中重质组分（轻气体中重质组分（轻 油）含量少。油）含量少。d d脱气原油比重小，量脱气原油比重小，量 较多，质量亦好。较多，质量亦好。矿场多级脱气流程图矿场多级脱气流程图 3.3.微分分离（微分脱气）微分分离（微分脱气）A定义定义:在微分分离过程中，随着气体的分出，不断地将气体在微分分离过程中，随着气体的分出，不断地将气体放掉，

4、即脱气是在系统组成不断变化的条件下进行的。但脱气放掉，即脱气是在系统组成不断变化的条件下进行的。但脱气的级数远大于多级脱气的级数。的级数远大于多级脱气的级数。B脱气过程脱气过程C 微分脱气的特点微分脱气的特点 系统组成不断改变，但脱系统组成不断改变，但脱气的级数远大于多级脱气的气的级数远大于多级脱气的脱气级数，每一级分出的气脱气级数，每一级分出的气量极小。量极小。3 3 油田开发和生产过程中的脱气过程油田开发和生产过程中的脱气过程 A A 地层中地层中:油层中的脱气介于接触脱气和微分分油层中的脱气介于接触脱气和微分分 离之间离之间,因为气从油中脱出后存在流速因为气从油中脱出后存在流速 差异形成

5、微分分离差异形成微分分离,而气体在孔隙中又而气体在孔隙中又 始终与原油接触形成接触脱气始终与原油接触形成接触脱气.B B 井筒中井筒中:当井筒中气相与液相的流速相差不大时当井筒中气相与液相的流速相差不大时 油井中的脱气过程与接触脱气近油井中的脱气过程与接触脱气近,而当而当 当气体在井筒中的气体超越原油出当气体在井筒中的气体超越原油出现现 滑脱滑脱”现象时现象时,井筒中的脱气方式又介井筒中的脱气方式又介 于接触脱气和微分分离之间于接触脱气和微分分离之间.C C 地面储运过程中地面储运过程中:地面储运过程中的脱气过程地面储运过程中的脱气过程 为较理想的分离过程为较理想的分离过程.二二 天然气向原油

6、中的溶解天然气向原油中的溶解1 1亨利定律亨利定律 单组分气体在液体中的溶解服从亨利定律，即温单组分气体在液体中的溶解服从亨利定律，即温度一定时度一定时,溶解度和压力成正比，或成直线关系，溶解度和压力成正比，或成直线关系，即：即：sRp亨利定律是一个直线定律，亨利定律是一个直线定律，是一个常数，这对于是一个常数，这对于不易互溶的气不易互溶的气液系统是适用的。液系统是适用的。Rs=Rs=P P式中式中:Rs-:Rs-溶解度溶解度.-溶解系数溶解系数溶解度：溶解度：表示压力为表示压力为P P时时,单位体积的地面原油所溶单位体积的地面原油所溶解的天然气量解的天然气量(标准状况下的体积标准状况下的体积

7、)。单位为单位为(标标)米米3 3/米米3 3.溶解系数溶解系数:表示一定温度下，每增加一个大气压时，表示一定温度下，每增加一个大气压时，单位体积液体中溶解的气量。单位体积液体中溶解的气量。单位单位:(:(标标)米米3 3/(/(米米3 3MPa)MPa)2.天然气在原油中的溶解度天然气在原油中的溶解度对于多组分结构相近的对于多组分结构相近的烃类气体，烃类气体，不是一个不是一个常数。也就是说气体溶常数。也就是说气体溶解度并不符合亨利定律。解度并不符合亨利定律。天然气在原油中的溶解曲线天然气在原油中的溶解曲线 3 3 影响溶解度的因素影响溶解度的因素 A A 压力压力 B B 温度温度:C C

8、组成组成:D:D 密度密度 4 4 溶解与分离的关系溶解与分离的关系 A A 接触脱气时的溶解曲线和分离曲线相重合接触脱气时的溶解曲线和分离曲线相重合.而而 多级脱气时的溶解曲线和分离曲线不重合多级脱气时的溶解曲线和分离曲线不重合.B B 轻组分的溶解曲线和分离曲线较接近轻组分的溶解曲线和分离曲线较接近.而重组而重组 分的溶解曲线和分离曲线高压时相差较小分的溶解曲线和分离曲线高压时相差较小,低低 压时相差较大压时相差较大.三三 相态方程及其应用相态方程及其应用1 1 相态方程相态方程 表征温度、压力、油气组成与溶解度的关系表达表征温度、压力、油气组成与溶解度的关系表达式。式。2 2 研究相态方

9、程的目的研究相态方程的目的 A A 预测开发过程中地层压力和温度变化时油藏流预测开发过程中地层压力和温度变化时油藏流 体的相态变化特征体的相态变化特征;B B 预测地层流体流到地面后的气、液数量预测地层流体流到地面后的气、液数量,为油为油 气处理、集输工艺流程设计提供有效依据气处理、集输工艺流程设计提供有效依据;C C 相图计算相图计算.3 3 相态方程的推导相态方程的推导B B拉乌尔定律拉乌尔定律:气液两相平衡时，各组分在气相中的气液两相平衡时，各组分在气相中的分压等于同温度下该组分单独存在时的蒸气压分压等于同温度下该组分单独存在时的蒸气压 力乘以在液相中的摩尔浓度力乘以在液相中的摩尔浓度

10、C C道尔顿分压定律道尔顿分压定律:各组分的分压等于其摩尔分数与各组分的分压等于其摩尔分数与体系总压力的乘积，即：体系总压力的乘积，即：0iiiPxP TiiPyP 当系统中气相和液相在一定温度下达到平衡时 iiPP所以所以 00iiiiiiiPYxPYPKPxiK为平衡常数或平衡比。为平衡常数或平衡比。设设:N Ng g-气相物质的摩尔数气相物质的摩尔数 N NL L-液相物质的摩尔数液相物质的摩尔数 y yi i-第第i i组分在气相中的摩尔分数组分在气相中的摩尔分数 x xi i-第第i i组分在液相中的摩尔分数组分在液相中的摩尔分数 n ni i系统中第系统中第i i组分的摩尔分数组分

11、的摩尔分数根据烃类系统的物质平衡关系有：根据烃类系统的物质平衡关系有：iLigixNyNnN ioiiTixyPPP 当气液达到平衡时当气液达到平衡时,i i组分在气相中的组分在气相中的分压和在液相中的分压应该相等分压和在液相中的分压应该相等,于是有于是有:iLToigixNPPNnN 1NPPNnNx1xn1iLToigin1iin1ii LToigiiNPPNnNx 即即：理想溶液相态方程理想溶液相态方程同理有同理有:1NPPNnNyn1iLToigin1ii 当当N=1N=1时有时有:1NPPNny1NPPNnxn1iLoiTgin1iin1igT0iLin1ii 理想溶液理想溶液相态方

12、程相态方程E 理想溶液相态方程的求解步骤理想溶液相态方程的求解步骤(试凑法试凑法)设定一设定一N NL L(01之间之间)根据给定温度查各根据给定温度查各组分的饱和蒸汽压组分的饱和蒸汽压由相态方程由相态方程计算计算Y Yi i(或或X Xi i)计算计算Yi=1计算计算XiXi计算液相数量计算液相数量N N*N NL L计算气相数量计算气相数量N N*NgNg设系统的总设系统的总摩尔数为摩尔数为N NYesNoF 理想溶液泡点压力、露点压力计算理想溶液泡点压力、露点压力计算 在泡点在泡点:Ng=0 NL=1（1mole）P=Pb 由相态方程有由相态方程有:n1ioibi1nPP泡点泡点方程方程

13、在露点在露点:Ng=1 NL=0（1mole）P=Pd n1id0ii1nPP由相态方程有由相态方程有:露点露点方程方程4 4 实际溶液相态方程实际溶液相态方程A A 理想溶液相态方程式的局限性理想溶液相态方程式的局限性:（1 1）道尔顿分压定律的假设前提为气体应具有由理）道尔顿分压定律的假设前提为气体应具有由理 想气体组成的理想溶液的性质。想气体组成的理想溶液的性质。（2 2）拉乌尔定律是以液体具有理想溶液性质的假设）拉乌尔定律是以液体具有理想溶液性质的假设 前提的。但是，只有当液体混合各组分的化学前提的。但是，只有当液体混合各组分的化学 物理性质十分相似时，该混合物的性质才接近物理性质十分

14、相似时，该混合物的性质才接近 理想溶液，而油气系统并非如此。理想溶液，而油气系统并非如此。（3 3）从实际观点出发，在临界温度以下，纯化合物）从实际观点出发，在临界温度以下，纯化合物 已不存在蒸汽压。高于该温度，蒸汽压无法确已不存在蒸汽压。高于该温度，蒸汽压无法确 定，因此，这一方程式的应用仅限于温度不超定，因此，这一方程式的应用仅限于温度不超 过混合物挥发性最强组分的临界温度这一范围过混合物挥发性最强组分的临界温度这一范围 之内。例如，含有甲烷的混合物，凡温度高之内。例如，含有甲烷的混合物，凡温度高 于于-82.5-82.5（甲烷的临界温度）的场合，就不（甲烷的临界温度）的场合，就不 能用前

15、面介绍的相态方程进行计算。能用前面介绍的相态方程进行计算。B B 实际溶液相态方程式实际溶液相态方程式:在理想溶液中在理想溶液中,气液平衡时有气液平衡时有:ToiiioiiTiPPxyPxPy 在实际溶液中在实际溶液中,因饱和蒸汽压无法确定因饱和蒸汽压无法确定,所所以引入一个新的物理量以引入一个新的物理量-平衡常数平衡常数K KxyKiii 平衡常数平衡常数-指系统中某一组分（如指系统中某一组分（如i i组分）在组分）在 一定的压力和温度的条件下，气一定的压力和温度的条件下，气 液两相处于平衡时，该组分在气液两相处于平衡时，该组分在气 相中和液相中的分配比例。在数相中和液相中的分配比例。在数

16、值上，平衡常数等于该组分在气值上，平衡常数等于该组分在气 相和液相中摩尔分数的比值。相和液相中摩尔分数的比值。将将K Ki i=Y=Yi i/X/Xi i即即Y Yi i=K=Ki i*X Xi i代入代入(取取N=1moleN=1mole)iLigixNyNn1 化简得化简得:1N1k1kny1N1kknxm1igiiim1iim1iLiiim1ii实际溶液相态方程式实际溶液相态方程式.问题是问题是K Ki i如何求取呢如何求取呢?要运用该方程要运用该方程就必须首先确就必须首先确定定KiKi平衡常数平衡常数K Ki i的求取的求取-图版法图版法:单组分单组分:收收敛敛点点收敛压力收敛压力4.

17、2MPa5.6MPa7.0MPa21.0MPa28.5MPa35.0MPa70.0MPa平衡常数的特性平衡常数的特性:a a在低压情况下，每条曲线的斜率几乎都等于在低压情况下，每条曲线的斜率几乎都等于-1-1。b b每一条曲线与每一条曲线与K=1.0K=1.0相交处的压力等于该曲线所代表的组相交处的压力等于该曲线所代表的组 分在给定温度下的蒸汽压。分在给定温度下的蒸汽压。c c除了甲烷之外，每一曲线随压力增加平衡常数减小，压力除了甲烷之外，每一曲线随压力增加平衡常数减小，压力 增到某一值时，平衡常数有最小值，然后又随压力增大而增到某一值时，平衡常数有最小值，然后又随压力增大而 增大。增大。d

18、d在较高压力时，每一条曲线都有收敛于平衡常数等于在较高压力时，每一条曲线都有收敛于平衡常数等于1.01.0 的趋势。平衡常数收敛于的趋势。平衡常数收敛于1 1时的压力称之为收敛压力。时的压力称之为收敛压力。e e如果给定温度就是混合物的临界温度，每一条曲线确实可如果给定温度就是混合物的临界温度，每一条曲线确实可 以收敛为以收敛为1.01.0，且收敛压力即为该混合物的临界压力。，且收敛压力即为该混合物的临界压力。f f如果给定的温度是不包括临界温度的任何一个温度，那如果给定的温度是不包括临界温度的任何一个温度，那 么，当压力变化到某压力时（泡点压力或露点压力），系么，当压力变化到某压力时（泡点压

19、力或露点压力），系 统则会出线单相（气相或液相），单相区其平衡常数的定统则会出线单相（气相或液相），单相区其平衡常数的定 义不成立了，这时，如果人为地按这些曲线的变化趋势外义不成立了，这时，如果人为地按这些曲线的变化趋势外 推到平衡常数为推到平衡常数为1.01.0的某一汇聚点，这时这个点所对应的的某一汇聚点，这时这个点所对应的 压力值是虚拟的收敛压力值，称之为视收敛压力。压力值是虚拟的收敛压力值，称之为视收敛压力。组成对平衡常数的影响组成对平衡常数的影响:当当P0.7MPaP0.7MPa时时,两组曲两组曲线几乎重合线几乎重合 当当P7MPaP7MPaP7MPa时，时，两组曲线两组曲线KiKi相

20、差较大相差较大 组成不同表组成不同表现为收敛现为收敛压力不同压力不同 5 5 相态方程的应用相态方程的应用A A 泡点压力和露点压力的计算泡点压力和露点压力的计算(试算法试算法)泡点方程泡点方程:在泡点在泡点 Ng0NL1 (N=1)1KnN1K1Knym1iiim1igiiim1ii m1im1iiiLiiim1ii1KnN1KKnx露点方程露点方程:在露点在露点 Ng1 NL0 (N=1)泡点压力和露点压力计算步骤泡点压力和露点压力计算步骤 设定一设定一P Pb b根据温度和压力查根据温度和压力查K Ki i计算计算 niki=1输出输出P Pb bYesNo设定一设定一P Pd d根据温

21、度和压力查根据温度和压力查K Ki i计算计算 ni/ki=1输出输出P Pd dNoYesB B 级次脱气计算级次脱气计算(举例说明举例说明)级次脱级次脱气条件气条件平衡平衡常数常数单级脱气计算单级脱气计算 )(iniLiiNKKin)1(多级脱气计算多级脱气计算 LiiiiNKKnx)1(iiiKy注意此栏注意此栏数据变化数据变化第二级脱气计算结果第二级脱气计算结果844.0iN156.0gNLLL1iN)1K(KnxiiixKy 注意此栏注意此栏数据变化数据变化9486.0LNLiiiiNKKnx)1(iiixKy 第三级脱气计算结果第三级脱气计算结果单级脱气和多级脱气比较单级脱气和多级

22、脱气比较 1mole1moleNg=0.6027Ng1=0.418NL1=0.582Ng2=0.156NL2=0.844Ng3=0.0514NL3=0.9486NL=0.466Ng=0.534液位控制液位控制三级分离三级分离液位控制液位控制压力控制压力控制一级气一级气二级气二级气压力控制压力控制井流井流一级一级分离器分离器二级二级分离器分离器分离器分离器储罐储罐储罐气体储罐气体井流井流二级分离二级分离储罐气体储罐气体储罐储罐一级分离一级分离压力控制压力控制分离器气体分离器气体NL=0.3973C C 相图的计算相图的计算一个相图应该包括四个部分：一个相图应该包括四个部分：泡点线泡点线 露点线露

23、点线 临界点临界点 两相区内等液量线两相区内等液量线 相图的计算分为四种情况：相图的计算分为四种情况：T=TcCT=TcC、D D两点两点 T TTcATcA、B B两点两点 T TTcETcE、F F两点两点 等液量线的确定等液量线的确定 A A、温度等于临界温度时，相图的计算：、温度等于临界温度时，相图的计算：a a根据系统的组成，计算混合物的临界温度，根据系统的组成，计算混合物的临界温度，这样便可以得到临界等温线，如图这样便可以得到临界等温线，如图CDCD线。线。b b根据系统组成，计算临界压力，那么临界状根据系统组成，计算临界压力，那么临界状态点态点C C即可确定。即可确定。c c令计

24、算的临界压力等于该系统的收敛压力令计算的临界压力等于该系统的收敛压力（因为（因为T=TcT=Tc，所以收敛压力不必反复试算），所以收敛压力不必反复试算），根据这个收敛压力选出合适的图版，假定不根据这个收敛压力选出合适的图版，假定不同压力（同压力（P PPcPc）试算）试算 ，若，若 =1=1，则所假，则所假定压力即为临界温度下的露点压力，即图中定压力即为临界温度下的露点压力，即图中D D点，试算方法与前面介绍的如何用露点方程点，试算方法与前面介绍的如何用露点方程计算露点压力相同计算露点压力相同。iiKn iiKnB B、温度高于临界温度时相图的计算、温度高于临界温度时相图的计算 当温度高于临界

25、温度之后，泡点线不存在，但是，在一条等温线上却存当温度高于临界温度之后，泡点线不存在，但是，在一条等温线上却存在两个露点，即有两个压力条件下所对应的在两个露点，即有两个压力条件下所对应的nini，KiKi满足露点方程满足露点方程.a a任意假定一个温度任意假定一个温度T Th hTcTc。b b对要确定的两个露点设一收敛压力对要确定的两个露点设一收敛压力PcwPcw根据收敛压力选出平衡常数图版根据收敛压力选出平衡常数图版组组d d假设两个压力假设两个压力P P，根据该压力，根据该压力P P和所设温度和所设温度T Th h确定出各组分的平衡常数确定出各组分的平衡常数KiKi，（两组）（两组）e

26、e对高压和低压两种情况，分别试算露点方程，改变所设压力对高压和低压两种情况，分别试算露点方程，改变所设压力P P，（注意，（注意，KiKi也相应改变），直到两上压力（高压、低压）均满足露点方程为止，那也相应改变），直到两上压力（高压、低压）均满足露点方程为止，那 么试算的能满足露点方程的较高压力即为上露点压力么试算的能满足露点方程的较高压力即为上露点压力P Pdhdh上上，较低压力即为，较低压力即为 下露点压力下露点压力P Pdhdh下下。f f用我们前面所讲过的方法来计算两种情况下的收敛压力用我们前面所讲过的方法来计算两种情况下的收敛压力Pcw.Pcw.g g比较前面假设的和由上步计算出来的

27、比较前面假设的和由上步计算出来的PcwPcw，若，若Pcw=PcwPcw=Pcw，那么，这两个，那么，这两个点点 压力就是正确的，否则应假设新的收敛压力压力就是正确的，否则应假设新的收敛压力Pcw=PcwPcw=Pcw，重复上面的计算，重复上面的计算，直到所假设的收敛压力约等于的收敛压力为止。直到所假设的收敛压力约等于的收敛压力为止。h h从上面的计算我们可以看出从上面的计算我们可以看出，当假设不同的温度重复上述步骤时，那么当假设不同的温度重复上述步骤时，那么T T TcTc区就可以绘出了。区就可以绘出了。C C、温度低于临界温度时相图的计算、温度低于临界温度时相图的计算a a任意假定一个温度

28、任意假定一个温度T Th hTcTc。b b对要确定的两个露点设一收敛压力对要确定的两个露点设一收敛压力PcwPcw根据收敛压力选出平衡常数图版根据收敛压力选出平衡常数图版组组d d假设两个压力假设两个压力P P，根据该压力，根据该压力P P和所设温度和所设温度T Th h确定出各组分的平衡常数确定出各组分的平衡常数KiKi，（两组）（两组）e e对高压和低压两种情况，分别试算泡点方程和露点方程，改变所设压力对高压和低压两种情况，分别试算泡点方程和露点方程，改变所设压力 P P，（注意，（注意，KiKi也相应改变），直到两压力（高压、低压）分别满足泡点也相应改变），直到两压力（高压、低压）分别

29、满足泡点 方程和露点方程为止，那么试算的能满足方程的较高压力即为泡点压力，方程和露点方程为止，那么试算的能满足方程的较高压力即为泡点压力，较低压力即为露点压力。较低压力即为露点压力。f f用我们前面所讲过的方法来计算两种情况下的收敛压力用我们前面所讲过的方法来计算两种情况下的收敛压力Pcw.Pcw.g g比较前面假设的和由上步计算出来的比较前面假设的和由上步计算出来的PcwPcw，若，若Pcw=PcwPcw=Pcw，那么，这两个，那么，这两个点点 压力就是正确的，否则应假设新收敛压力压力就是正确的，否则应假设新收敛压力Pcw=Pcw Pcw=Pcw，重复上面的计算，重复上面的计算，直到所假设的

30、收敛压力约等于的收敛压力为止。直到所假设的收敛压力约等于的收敛压力为止。h h从上面的计算我们可以看出从上面的计算我们可以看出，当假设不同的温度重复上述步骤时，那么当假设不同的温度重复上述步骤时，那么T T TcTc区就可以绘出了。区就可以绘出了。D、等液量线的计算 a任意假定一个温度T b再假定其收敛压力Pcw再假定一个NL（5%，10%，25%，50%，75%等）d再假设一个压力P e根据所设的收敛压力选出其平衡常数图版 f根据所设的P、T在平衡常数图版上找出各组分的 平衡常数Ki值 g将所得数据ni、NL、Ng、Ki代入相态方程中，判断 是否为1，否则重新设P直到满足相态方程为止，那么，

31、满足相态方程的压力即为所求。h用所得的液相组成xi进行收敛压力计算，若计算 的Pcw=Pcw，则P为所求，否则重新假设 Pcw=Pcw，重复计算，直至相等.2 2）计算泡点压力）计算泡点压力 泡点可以看作极少量的气体与大量液体处于泡点可以看作极少量的气体与大量液体处于相平衡状态，这时可以认为相平衡状态，这时可以认为 N Ng g0,N0,NL L1.1.相态方程变成如下形式：相态方程变成如下形式：11(1)iiiiiign Kyn KK N 在已知在已知T T的情况下，选择某一个的情况下，选择某一个P P值下各组分的值下各组分的K Ki i代入代入相态方程，如满足相态方程，如满足 ,那么该那么

32、该P P值即为泡点压力。值即为泡点压力。1iin K 3 3）计算露点压力）计算露点压力 露点可以看作极少量的液体与大量气体处于露点可以看作极少量的液体与大量气体处于相平衡状态，这时可以认为相平衡状态，这时可以认为 N Ng g1,N1,NL L0.0.相态方程变成如下形式：相态方程变成如下形式：在已知在已知T T的情况下，选择某一个的情况下，选择某一个P P值下各组分的值下各组分的K Ki i代入代入相态方程，如满足相态方程，如满足 ,那么该那么该P P值即为露点压力。值即为露点压力。1(1)iiiiiLinnxKKNK1iinK4 4）计算相图）计算相图可采用内插法求得可采用内插法求得P

33、Pb b PbP1.0iin K如果所取的如果所取的P P值都使相态方程的值都使相态方程的值不完全等于值不完全等于1 1，在计算泡点压力和露点压力时在计算泡点压力和露点压力时,5）微分脱气计算）微分脱气计算 NdNNdN1bPP2bPP2bPP设恒温压力容器（设恒温压力容器（PVTPVT筒）内筒）内盛有盛有N N摩尔的液态混合物摩尔的液态混合物;()()iiiiydNxNxdxNdN 为微分脱气开始时，液体为微分脱气开始时，液体中中i i组分的摩尔分数；组分的摩尔分数；ix 为在放掉为在放掉dNdN摩尔气体后，摩尔气体后，组分组分i i的摩尔分数差；的摩尔分数差；idx进入气体中组分进入气体中

34、组分i的摩尔分数应与液体中失掉的摩尔分数相等的摩尔分数应与液体中失掉的摩尔分数相等,故故:()()iiiiydNxNxdxNdN 展开此式，得：展开此式，得：iiiiiiy dNx Nx Nx dNNdxdx dN1()1iiiiiiidxdNK xdNNdxxdNNKx11fifbibNxiNxiid xd NNKx11lnln()1ifififfKbiibibbNxxNNKxxN 各组分仍满足各组分仍满足 1ifx通过上式可求得通过上式可求得 和和 1()1ifKibbNxN（微分脱气方程）（微分脱气方程）fNifx油藏工程中最关心的微分脱气计算有两类：油藏工程中最关心的微分脱气计算有两类

35、：是已知系统组成和终点压力，求分离出的气液摩尔数；是已知系统组成和终点压力，求分离出的气液摩尔数；是已知系统组成和分出的气体摩尔数，计算终点脱气是已知系统组成和分出的气体摩尔数，计算终点脱气压力压力 例例4 4：已知烃类组成（：已知烃类组成（),),ibx该体系在该体系在26.726.7从饱和压力从饱和压力4.1MPa4.1MPa开始恒温微分脱气到开始恒温微分脱气到2.7MPa2.7MPa，求分出气体的摩尔数。求分出气体的摩尔数。P P平均平均=（4.1+2.74.1+2.7）/2=3.4MP/2=3.4MP1C2C3Cibxifx1.0030.9961.000docin/sanshengshiyuandoc88/sanshenglu 更多精品资源请访问更多精品资源请访问