Water Content of Natural Gas in Equilibruim with Water

Abstract:

A new model for predicting water content of natural gas in equilibrium with water is obtained. This formula is a function of pressure and temperature and is applied within a wide range of temperatures and pressures. This new formula shows good data fit, with an average absolute error of 4.2 for 164 data points.     

高含硫天然气水含量的估算方法

随着天然气消费市场的日益增长,对高含硫化氢气田的勘探开发逐渐提上日程。对于从矿场开采出来的含有CO2、H2S的天然气,水分的存在会导致具有强腐蚀性的酸液形成,造成管线、设备、仪表的腐蚀,在一定条件下还会形成水合物堵塞管路、设备,影响平稳供气。为了设计油气加工装置和管道系统,需要知道天然气中的水含量。本文主要介绍了现有的高含硫天然气饱和水含量的计算方法,并对每种方法的估算依据、及估算步骤以及适用性进行了分析,推荐出了适合于高含硫天然气含水量的计算方法。     

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本文描述与水合物呈平衡的天然气中水含量的预测方法，水合物生成气可能是纯甲烷，也可能是天然气混合物。用与水合物成平衡的天然气水含量的实测数据来考察本法，预测值与实验值很吻合。     

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本文与用水合物呈平衡的天然气中水含量的实测数据来考察两个预测天然气最大容许水含量的模型，计算结果表明，为了能更准确地应用这两个模型来预测与水合物呈水平的天然气中水含量，模型参数需作少量的修正。     

天然气中最大容许水含量预测方法的比较

本文用与水合物呈平衡的天然气中水含量的实测数据来考察两个预测天然气最大容许水含量的模型。计算结果表明,为了能更准确地应用这两个模型来预测与水合物呈平衡的天然气中水含量,模型参数需作少量的修正。     

应用状态方程求解天然气饱和含水量

天然气饱和含水量的计算是天然气工业有关工艺设计、生产装置考核、水合物抑制剂的使用等过程中经常用到的主要计算。本文同时应用两相相平衡和三相平衡原理,导出了用状态方程求解天然气中饱和含水量的计算模型,并对其中两种有代表性的状态方程进行计算对比,得出更符合实际情况的一种。通过与实测资料的验证表明,应用该状态方程求解的计算值与实测值很吻合,计算简便,同时又方便计算机处理,可考虑在现场推广使用。     

醇盐混合溶液中天然气水合物的形成

在油气田生产、运输和钻井过程中,容易生成天然气水合物堵塞井筒、管线、阀门和设备,因此,研究盐离子和醇混合体系中水合物的生成条件非常必要。本文应用扩展的UNIQUAC模型,考虑了离子间的“长程”作用及溶剂分子间的“短程”相互作用,计算富水相中水的活度,并应用Vander waals—Platteeuw模型来预测醇盐混合体系中水合物生成条件,计算结果与实验数据吻合较好,从而为水合物的现场预防提供了科学的依据。     

地层水在天然气保存中的积极作用

利用实验和实测数据,结合气藏实例分析,对地层水在天然气保存中的积极作用进行了论述: ①孔隙水的存在改变了泥质岩孔隙结构,使其排替压力增加、扩散系数降低,从而提高其阻止天然气渗漏和扩散的能力; ② 大量地层水为天然气提供了良好的暂存空间,避免了早期生成天然气的大量逸失,提高了天然气成藏的有效性; ③ 由于地层水的存在,天然气可以以溶解态、水合物等形式富集下来,形成非常规气藏。地层水的参与,扩展了天然气聚集成藏的有利空间,也拓宽了天然气的勘探领域。     

The Effects of Initial Gas Content of the Oil on Recovery by Natural Gas Flood

Effects of initial gas content in oil (IGC) on oil properties and interactions between oil and natural gas were firstly studied by measurements of oil viscosity, interfacial tension (IFT) between oil and gas, and continual dissolution capacity (CDC) of natural gas in oil, which were the main factors affecting oil recovery. Secondly, core flood tests using the oils with different IGC were conducted, so that effects of IGC on oil recovery could be known. Finally, reasons why IGC could influence oil recovery were mechanistically analyzed according to the breakthrough data of natural gas. The results show that, with increased IGC, oil viscosity decreased linearly and IFT was also reduced, but the CDC of natural gas in oil was weakened. Oil recovery of natural gas flood decreased obviously with increased IGC, which is mainly due to the getting-earlier breakthrough of natural gas resulting from the reduced CDC of natural gas in oil and the consequently weakened capacity of oil to dissolve the fingering gas. So for the light oils that are similar to the experimental samples, the lower the IGC was, the higher the oil recovery of natural gas flood was.     

活性炭上天然气湿储方法研究

天然气湿储技术是强化天然气低压存储的有效手段。研究了载水量、温度、吸附剂孔径分布和填充密度、存在较重碳氢化合物等因素对储气容量和储气压力的影响。结果发现孔径在3nm~5nm、具有中等比表面积和较大孔容的活性炭吸附剂用于天然气湿储是比较适宜的,最佳水含量与所用炭材料的孔结构性质密切相关,温度对充放气量影响不大。在实验的基础上可确定该方法的最佳存储条件。     

莺歌海盆地深层高含CO2高含水气藏气相渗流机理

南海莺歌海盆地深层气藏具有高温、高压、高含水和高含CO₂等典型特征,其渗流机理十分特殊。为揭示该类气藏渗流特征,剖析产气能力的影响因素,通过搭建超高温高压长岩心驱替实验系统来模拟实际储层的温压条件,开展不同含水条件及不同CO₂含量下的气相渗流实验。研究表明:该类气藏渗流特征可划分为产生启动压力、低速非达西渗流、达西渗流和偏离达西渗流4个阶段;束缚水会引起低速非达西渗流,可动水会导致启动压力产生,且束缚水在高压差下会转为可动水,导致气相渗流偏离达西渗流,形成或加剧气水两相流动,降低高压差下气相渗流能力;气组分中CO₂不仅会导致低速非达西渗流阶段时间延长,高含量下还会促进束缚水转为可动水,形成启动压力,并使高压差下偏离达西渗流阶段提前到来。因此,此类气藏含水饱和度和CO₂含量的增加均会抑制产气能力,应严格控制气藏生产压差,避免低速非达西渗流和高压差下偏离达西渗流产生。研究结果可为该类气藏的高效开发提供理论依据。     

天然气水合物的形成分布特征及其开发前景

天然气水合物是全球重要的非常规能源,是全世界关注的热点。文中总结了天然气水合物的性质、存在方式、结构类型及其研究历程;天然气水合物形成条件及其在永久冻土区和海洋区的分布特点;天然气水合物的巨大资源量及其勘探开发前景和技术要求;最后讨论了我国天然气水合物的研究勘探状况及其对策。     

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天然气含水量的计算是天然气工业有关工艺设计、生产装置考核、水合物抑制剂的使用等过程中经常用到的主要计算。公式化计算又分成两类：一类是基于已知气体干基组成，通过使用状态方程进行水烃体系平衡计算获得；另一类则基于、已知温度、压力条件，采用经验或半经验的对已有实验数据或图表的回归分析而获得。公式化计算避免了图算法的人为误差，同时又方便计算机处理，在天然气处理和加工计算中得到普遍认同。章对目前国内外已有的主要公式化的计算方法进行了归纳分析，考查了计算结果并推荐了可信的计算方法。     

悬垂水滴表面形成天然气水合物的特性研究

基于静止悬垂水滴合成气体水合物高压可视化实验装置,分析探讨了系统压力、温度、水源等因素对形成气体水合物的生长特性的影响与作用机理。研究结果表明：气相压力越高,水合驱动力越大,水滴表面水合物颗粒成核时间越短;气相温度越低,反应过冷度越大,水合物颗粒成核时间越短,利于水合反应;与纯净水、蒸馏水相比,冰融化后的蒸馏水生成水合物时间较短,作为水合反应的客体水源较好。本实验基于水合物的喷雾法制备,实现了水合物研究从宏观领域到微观领域的迈进。     

Natural Gas Production

Current data on natural gas production, as well as a breakdown of production by country. Updated on a monthly basis.     

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