西南石油大学：《油层物理》课程教学资源（PPT课件讲稿）第一章 储层流体的物理性质 第三节 油气体系中的气-液分离与溶解

第三节油气体系中的气-液 分离与溶解 天然气在原油中的溶解 1利定律:R=a·P Rs—溶解度,即温度一定,压力为时单位体积液体 中溶解的气量标mn3/m3; a溶解系数,其值反映了气体在液体中溶解能力的大小,标 m3/(m3·Mpa) 亨利定律的物理意义: 温度一定,气体在单位体积液体中的溶解量与压力成正比 适用条件:分子结构差异大、不易互溶的气液体系。 单组分气体在液体中的溶解

1 第三节 油气体系中的气-液 分离与溶解 一、天然气在原油中的溶解 亨利定律的物理意义： 温度一定，气体在单位体积液体中的溶解量与压力成正比。 1.亨利定律： R p s =  α—溶解系数，其值反映了气体在液体中溶解能力的大小，标 m3/(m3·Mpa) Rs ——溶解度，即温度一定， 压力为p时单位体积液体 中溶解的气量,标m3/m3； 适用条件：分子结构差异大、不易互溶的气液体系。 单组分气体在液体中的溶解

2天然气在石油中的溶解及其影响因素 100 E 75 150 压力a 40℃时不同气体在相对密度为0873的石油中的 溶解度(卡佳霍夫,1956) 1一氮气2—甲烷3—天然气

2 2.天然气在石油中的溶解及其影响因素 40℃时不同气体在相对密度为0.873的石油中的 溶解度(卡佳霍夫,1956) 1—氮气 2—甲烷 3—天然气

250 10 20 25301250 200 200 150 50 芝100 0 20 25 压力/ MPa Pb P 图123天然气在石油中的溶解度与压力关系曲线( Bugcik,1957) 3

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①天然气的组成 300 天然气中重质组 200 分愈多,相对密度愈 100 大,其在原油中的溶 468 解度也愈大。 压力/MPa 图1.2240℃时单组分烃在相对密度 0873的原油中的溶解曲线 (卡佳霍夫,1956) 1一甲炕;2-乙炕;3-西烷

4 ① 天然气的组成 天然气中重质组 分愈多，相对密度愈 大，其在原油中的溶 解度也愈大

②石油的组成 相同的温度和压 饱和压力/MPa 力下,同一种天然 气在轻质油中的溶 解度大于在重质油 210 中的溶解度。 图1.2.4天然气溶解度与石油相对密度的关系曲线(Beal,1946)

5 ② 石油的组成 相同的温度和压 力下，同一种天然 气在轻质油中的溶 解度大于在重质油 中的溶解度

③温度随着温度的升高,天然气的溶解度下降 ④压力随着压力的升高,天然气的溶解度增大。 ⑤脱气方式一次脱气测得的溶解度大,微分脱气小 ⑥在溶解过程中天然气和石油的接触时间和接触 面 的大小,影响气体的溶解度 80 52℃ 144 66℃C 72 36 02.7548.]10.813.516218926 压力/MPa 图1.2.5天然气溶解度随温度、压力变化曲线(卡佳霍夫,1956)

6 ③ 温度 随着温度的升高，天然气的溶解度下降 ④ 压力 随着压力的升高，天然气的溶解度增大。 ⑥ 在溶解过程中 天然气和石油的接触时间和接触 面 的大小，影响气体的溶解度。 ⑤ 脱气方式 一次脱气测得的溶解度大，微分脱气小

溶解气油比/(m3m3) 力的令如电 地面气原袖相对 入XX%入N 6特钱 424956637010514021.020350420 压力MPa 图12.6斯坦丁诺谟图( Copyright,1947)

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二、油气分离 易溶解于石油的气体组分,不容易从石 油中分离出来难溶解于石油的气体,容易从石 油中分离出来。 分离方式接触分离闪蒸脱气,一次脱气)气多 1微分分离 气少 矿场常用:一次脱气、多级脱气

8 二、油气分离 易溶解于石油的气体组分， 不容易从石 油中分离出来难溶解于石油的气体，容易从石 油中分离出来。 矿场常用： 一次脱气、 多级脱气。 气多 气少 分离方式 接触分离(闪蒸脱气，一次脱气) 微分分离

接触分离 油 均袖i油四油 使油藏烃类体系 油 从油藏状态瞬时变到 某一特定压力、温度 状态引起油气分离 并迅速达到相平衡的≯乃>具4几 过程。 次脱气示意图 特点:油气分离过程中,分离出的气体与油始 终保持接触,体系组成不变

9 一次脱气示意图 使油藏烃类体系 从油藏状态瞬时变到 某一特定压力、温度 状态,引起油气分离 并迅速达到相平衡的 过程。 接 触 分 离 特点：油气分离过程中,分离出的气体与油始 终保持接触,体系组成不变

微分分离 在微分脱气过 程中,随着气体的分 气 离,不断地将气体放 液 液 掉(使气体与液体脱 离接触)。 特点:脱气是在 系统组成不断变化的条 图1.213恒温条件下微分分离示意图 件下进行的。 (a)泡点压力下液体充满容器;(b)气液共存 (c)在新泡点压力下容器充满液体

10 在微分脱气过 程中, 随着气体的分 离,不断地将气体放 掉(使气体与液体脱 离接触 ) 。 微 分 分 离 特点：脱气是在 系统组成不断变化的条 件下进行的