1.天然气的体积系数
天然气体积系数Bg的定义是天然气在油藏条件下所占的体积V与同等数量的气体在标准状态(温度20℃,压力0.1MPa)下所占的体积V0之比,即
储层岩石物理学
因此,Bg描述了当气体质量不变时,由于从地下到地面压力、温度的改变所引起的体积膨胀大小。
一般情况下,气藏的地层压力远远高于地面压力(几十甚至几百倍),而地面与地下温度相差不大(一般为几倍),所以天然气由地下采到地面后会发生几十倍甚至几百倍的膨胀,致使Bg的数值远小于1。为计算方便,常用它的倒数B′g=1/Bg来进行计算。
在标准状态下,气体体积可以按理想气体状态方程表述:
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式中:V0,T0和P0分别为标准状态下的气体体积、温度和压力;N为气体的摩尔数;R为气体常数。
在气藏条件下,如压力为P,温度为T,则同样数量的天然气所占的体积V是按可压缩状态方程表述,即
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式中Z称为压缩因子。
把式(2-3)和式(2-4)代入式(2-2),得
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2.天然气压缩系数
天然气压缩系数Cg是指在等温条件下体积随压力变化的变化率,其数学表达式为
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因为随压力增加体积减小,所以式(2-6)右边加负号。
根据定义,只要能得到天然气的P-V关系,即可求出天然气压缩系数。