Page 15 - ИЗБРАННЫЕ_ТРУДЫ_МИРЗАДЖАНЗАДE Т2

Разработка газоконденсатных месторождений

Для определения фазовых характеристик системы углеводородов в процессе истоще-
ния залежи можно воспользоваться и расчетным методом. Для такого расчета необходимо
знать константы равновесия индивидуальных углеводородов, начальные давление и темпе-
ратуру пласта и исходный состав углеводородов.
Константы равновесия, при помощи которых определяется фазовое состояние углево-
дородных систем, выражаются
,
(1.2)
где — константа равновесия; — молярная доля компонента в газовой фазе; — мо-
лярная доля этого же компонента в жидкой фазе, находящейся в равновесии с газовой фа-
зой.
Каждому компоненту смеси при данных температуре и давлении соответствуют свои
константы равновесия. Во многих смесях при давлении, значительно меньшем критическо-
го, константы равновесия для большинства компонентов не зависят от состава фаз.
Для определения фазового состояния смесей веществ можно использовать закон Рау-
ля и Дальтона. Для данного компонента системы, находящейся в двухфазном состоянии при
постоянных значениях температуры и давления,
, (1.3)
где — общее давление системы; — давление насыщенного пара данного компонента
(парциальное давление).
Преобразование уравнения приводит к выражению этого закона через константу рав-
новесия:
. (1.4)

Однако применение закона Рауля ограничено, во-первых, тем, что некоторые смеси
веществ значительно отклоняются от этого закона вследствие их химической природы, и,
во-вторых, тем, что этот закон применим лишь, когда температура смеси ниже критических
температур всех входящих в нее компонентов. Ввиду того, что критическая температура
метана — 82 °С, закон Рауля очень редко можно применить для природных газовых смесей,
содержащих метан. Для смесей пропана, бутанов, пентанов и т. д. закон Рауля справедлив
при температурах до 66 °С и давлениях до 7 aт.
Однако для идеальных условий в уравнение вместо значений давления можно подста-
вить значения летучести:
, (1.5)
где — летучесть жидкого индивидуального компонента при равновесных значениях
давления и температуры; — летучесть газообразного индивидуального компонента при
равновесных значениях давления и температуры.
Идеальные константы равновесия были получены (например [1]) на основании ра-
венства
. (1.6)

— 15 —