Перемешивание газонефтяных смесей различного состава

 

Для расчета составов смесей, получающихся в результате перемешивания r смесей пользуются следующими формулами:

Для смесей газов в нормальных (стандартных) условиях

 

 (1.14)

 

Для смесей нефтей

 

 (1.15)

N_ij N_is, – молярная доля i-го компонента в j-растворе и в смеси, получаемой в результате смешивания r растворов(газов, нефтей); V_j – объем j-раствора при нормальных (стандартных) условиях; n_j – число молей j-нефти.

Уравнение 1.15 является общим и справедливо для смесей веществ в любых агрегатных состояниях. Например, при перемешивании пластовых нефтей различных скважин, работающих в единый сборный коллектор, состав получающегося нефтяного газа может быть рассчитан по формуле 1.16:

 

 1.16

 

Q_нj – дебет сепарированной нефти j-скважины; Г_j – газосодержание пластовой нефти j-скважины (объем газа приведен к нормальным или стандартным условиям).

При удалении из смеси отдельных компонентов полностью или частично, молярные доли оставшихся компонентов можно рассчитать по уравнению 1.17:

 

 1.17

 

N_i молярная доля i-го компонента в смеси первоначального состава N_iуд – молярная доля части i-го компонента, удаляемого из смеси: полностью

 

N_i =N_iуд, частично - N_iуд  N_i

газосодержание нефти и ее объемный коэффициент

 

Газосодержание нефти определяют как отношение объема газа, выделяющегося из пластовой нефти в результате ее однократного разгазирования при температуре 20^оС и атмосферном давлении к объему сепарированной нефти:

 

Г₀=V_г/V_н (1.18)

 

V_г – объем газа однократного разгазирования при температуре 20^оС и атмосферном давлении (м³), V_н – объем сепарированной нефти, остающейся после однократного разгазирования при температуре 20^оС и атмосферном давлении (м³)

Массовую долю растворенного в нефти газа можно определить по формуле 1.19:

 

 (1.19)

 

m_н, m_г – массы сепарированной нефти и газа (кг), _н – плотность сепарированной нефти в стандартных условиях (кг/м³), _г – плотность газа однократного разгазирования при температуре 20^оС и атмосферном давлении (кг/м³)

Молярная доля растворенного в нефти газа определяется по формуле:

 

 1.21

М_нг – молярная масса нефти с растворенным в ней газом, М_г – молярная масса газа (кг/кмоль). Если неизвестна молярная масса нефти с растворенным в ней газом, то молярную долю растворенного в нефти газа можно рассчитать по уравнению 1.22:

 

 (1.22)

 

М_н – молярная масса дегазированной нефти.

 

Молярную массу пластовой нефти можно определить из 1.21 и 1.22

 

 (1.23)

 

Поскольку молярный объем газа в стандартных условиях (20^оС, 0,1МПа) можно принять равным 24,05м³/кмоль, из 1.22 следует

 

 (1.24)

 

Для определения молярной массы пластовой нефти из 1.23 следует

 

 (1.25)