[發(fā)明專利]一種適用不同溫度壓力CO2

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011329703.0
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112595831A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱紹鵬;王雯娟;楊柳;劉煌;劉鵬超;汪周華;王光;郭平;溫云帆;杜建芬;王爍石;胡義升
• 申請（專利權(quán)）人: 中海石油（中國）有限公司湛江分公司;中海石油（中國）有限公司海南分公司
• 主分類號: G01N33/22
• 分類號: G01N33/22;G06F30/28;G16C10/00;G16C20/30;G06F111/10;G06F113/08;G06F119/08;G06F119/14
• 代理公司: 成都金英專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

1.一種適用不同溫度壓力CO₂含量的天然氣偏差因子確定方法，依次包括以下步驟：

第一步 從現(xiàn)場取得或在實驗室配制至少3個不同CO₂含量的天然氣樣品，用色譜儀分析確定每個樣品的具體組成y_i，i代表天然氣組分；

第二步 測定天然氣樣品在高溫、多個不同壓力下的偏差因子Z；

第三步 建立天然氣偏差因子熱力學(xué)預(yù)測模型，計算得到天然氣樣品的偏差因子Z_g，通過判斷目標函數(shù)，確定未知參數(shù)，過程如下：

天然氣混合物滿足狀態(tài)方程：

a_ij＝(a_ia_j)^0.5(1-k_i-j)

a_c＝0.42748R²T_ci²/P_ci

b_i＝0.08664RT_ci/P_ci

式中：i、j為天然氣組分；

c為天然氣中組分個數(shù)；

k_i-j為天然氣i組分與j組分之間的二元交互作用系數(shù)；

T_ci、P_ci分別為i組分的臨界溫度、臨界壓力；

同時考慮偏心因子ω_i和對比壓力T_ri對參數(shù)m的影響：

T_ri＝T/T_ci

CH₄與其余組分之間的二元交互作用系數(shù)采用下式計算：

CO₂與其余組分之間的二元交互作用系數(shù)采用下式計算：

式中：ω_CH4、ω_CO2、ω_j分別為CH₄、CO₂、j組分的偏心因子；

xx(1)、xx(2)、xx(3)、xx(4)、xx(5)、xx(6)為未知參數(shù)；

對未知參數(shù)xx(1)、xx(2)、xx(3)、xx(4)、xx(5)、xx(6)均設(shè)初值為0.0001，計算得到天然氣樣品在所有設(shè)定T、P條件下的偏差因子Z_g；

判斷目標函數(shù)：

∑|Z_g-Z|≤10^-4

如果式∑|Z_g-Z|≤10^-4成立，直接確定xx(1)、xx(2)、xx(3)、xx(4)、xx(5)、xx(6)；

如果∑|Z_g-Z|≤10^-4不成立，基于最小二乘法，對參數(shù)xx(1)、xx(2)，xx(3)、xx(4)、xx(5)、xx(6)進行擬合，直至∑|Z_g-Z|≤10^-4成立為止，最終確定參數(shù)xx(1)、xx(2)、xx(3)、xx(4)、xx(5)、xx(6)；

第四步 確定不同CO₂含量的天然氣樣品在不同溫度、壓力的偏差因子。

2.如權(quán)利要求1所述的一種適用不同溫度壓力CO₂含量的天然氣偏差因子確定方法，其特征在于，所述第一步中，從現(xiàn)場取得或在實驗室配制至少3個不同CO₂含量的天然氣樣品，是指其中CO₂含量為0.5-10mol％之間的天然氣樣品至少1個，CO₂含量為30-60mol％之間的天然氣樣品至少1個，CO₂含量為80-99mol％之間的天然氣樣品至少1個。

3.如權(quán)利要求1所述的一種適用不同溫度壓力CO₂含量的天然氣偏差因子確定方法，其特征在于，所述第二步中，測定天然氣樣品在高溫、多個不同壓力下的偏差因子Z，是指如果是從現(xiàn)場取得的樣品，實驗溫度選擇天然氣藏實際儲層溫度，實驗壓力選擇最高壓力不小于100MPa，最低壓力為5MPa，壓力步長為5-10MPa；如果是實驗室配制的樣品，實驗壓力選擇與現(xiàn)場取得的樣品一致，至少1個樣品的實驗溫度選擇低于100℃，至少2個樣品的實驗溫度選擇100-200℃之間。