＊刘建仪,作者简介见本刊2001年第21卷第5期。地址:(637001)四川省南充市。电话:(0817)2643081。天然气偏差系数的测定刘建仪＊李士伦郭平邹振赵晓锋杜建芬(西南石油学院石油工程学院)刘建仪等.天然气偏差系数的测定.天然气工业,2002;22(2):63～65摘要天然气偏差系数是气田和凝析气田开发中一项非常重要的基础数据,主要用于油气藏储量计算等油气藏工程、采气工程和地面工程中,近年来天然气偏差系数的测试越来越受到重视,但目前我国还没有建立天然气偏差系数的测定标准。针对干气、湿气和凝析气的特点,利用高压物性PVT分析仪,分别给出了干气、湿气和凝析气偏差系数的实验测定方法,对于凝析气还考虑了露点压力以上和露点压力以下偏差系数实验测定方法的差别,同时给出了实验步骤。采用该方法对我国几个气田和凝析气田的天然气偏差系数进行了实验测试,并与四种常用计算方法的预测结果进行了比较,结果表明该测试方法用于干气较准确,误差在1%以内,用于凝析气误差较大,在7.02%以内,平均相对误差1.61%～1.98%,最大相对误差6.67%～7.02%,最小相对误差-0.04%～0.2%。这说明该方法是行之有效的。主题词天然气偏离系数实验室实验测定标准天然气藏凝析油气藏在气田和凝析气田开发中,天然气偏差系数是一项非常重要的基础数据。目前确定天然气偏差系数的方法有计算法和实验测定法两种,而计算法又可分为查图法、经验公式法和状态方程法。状态方程法需要较多的基础数据,在计算Z系数时可靠性不稳定,而且需要利用实验数据拟合确定状态方程中的不确定的重组分参数,故在气液平衡计算中才大量使用。查图法和经验公式法实用简单可靠,得到了广泛应用,几个常用的经验公式法是利用状态方程回归Standing&Katz的Z系数图版数据得到的。查图法计算的偏差系数与实验测定值比较接近,13个气样的测试结果表明,最大误差小于7%,平均误差基本等于零,但对含有非烃成分的天然气,需要对拟临界参数进行校正,当H2S、CO2的含量较大时,校正后的偏差系数也存在较大的误差。因此实验测定法是一种基本的确定天然气偏差系数的精确可靠的方法,近年来天然气偏差系数的测试越来越受到重视,但目前我国还没有建立天然气偏差系数的测定标准。本文将给出一种实验测定干气、湿气和凝析气偏差系数的方法。实验测定方法1.实验测定原理针对不同特征的天然气,例如干气、湿气和凝析气,应采用不同的测定原理进行偏差系数的测定。(1)干气偏差系数的测定方法干气偏差系数的测定方法是,先将天然气恒温恒压到实验所要求的压力温度下测量气样体积,然后将天然气放到室温室压下再测量其体积,最后用气体状态方程计算出偏差系数,测试流程见图1。计算公式如下:Z=pΔVTs(ps-pw)VsT(1)式中:ps、pw分别为PVT筒压力和室压,MPa;pw对湿式气量计为室温下水的饱和蒸气压,对干式气量计为0,MPa;T、Ts分别为PVT筒温度和室温,K;ΔV、Vs分别为PVT筒放出气体积和室温室压下放出气体积,ml。图1天然气偏差系数测定·63·第22卷第2期天然气工业开发试采(2)湿气和露点压力以上凝析气偏差系数的测定方法在露点压力以上,凝析气在地层中总是处于单相气体状态,但是湿气和凝析气在室温室压下会析出凝析油,其偏差系数的测定可以采用两种不同的方法。一种是使放出的天然气保持较高的温度,不让天然气在整个系统中析出凝析油,测试流程与图1相似,但需要将采出系统加热。对于一些凝析油,加热不能将其全部气化,就不能采用这种方法。计算公式如下:Z=pΔVTc(ps-pw)VcT(2)式中:Tc为闪蒸分离器和气量计控制温度,K;Vc为放出气在室压和控制温度下的体积,ml。另一种方法是在将天然气放到室温室压下后,不但需要测量气体体积,而且还要测量出凝析油质量和密度,然后将凝析油折算成气体体积,作为气体总体积的一部分,最后同样用气体状态方程计算出偏差系数,测试流程与图1相同,为了同时测出气油比,闪蒸分离器还需用液氮或冰水冷冻。计算公式如下:Z=pΔVTs(ps-pw)VtT(3)Vt=Vs-Woρo+0.00831WoTsMops(4)式中:Wo为凝析油质量,g;Mo为凝析油分子量,g/mol;ρo为凝析油密度,g/cm3;Vt为放出气和放出油气化后总体积,ml。(3)露点压力以下凝析气偏差系数的测定方法在露点压力以下,凝析气在地层中分离为油气两相,其偏差系...
