考虑临界流动饱和度凝析气体系的吸附模型.pdf

第28卷第4期西南石油学院学报Vol.28No.4
2006年8月JournalofSouthwestPetroleumInstituteAug2006

文章编号:1000-2634(2006)04-0057-04

考虑临界流动饱和度凝析气体系的吸附模型3

谯英
(西南石油大学计算机科学学院,四川成都610500)

摘要:在凝析气藏的开发过程中,流体处于地下多孔介质中,由于多孔介质孔隙壁面的影响,毛细凝聚现象必然存在,
从而不可避免地会对反凝析过程产生影响,从而影响整个凝析气体系的相态特征。在考虑凝析油临界流动饱和度的
基础上,改进了凝析气在多孔介质中的气液混合吸附模型,在以往的吸附模型中加入临界流动饱和度对吸附的影响
这一条件,使得新的吸附模型更具有真实性,能更好的模拟多孔介质中凝析气体系的相态问题,并且对一个真实凝析
气藏的相态作了计算。采用新建立的模型计算多孔介质中反凝析饱和度比不考虑多孔介质吸附时要大,气相摩尔分
数减小,液相摩尔分数增加。
关键词:相态;多孔介质;吸附;临界流动饱和度
中图分类号:TE319文献标识码:A

附用晶格模型描述。(4)不考虑气、液混合吸附之
引言间的影响。
1.2数学模型
在凝析气藏的开发过程中,当压力降到低于露
设气相、液相和吸附相三相体系由种物质组
点压力以下时,就会有凝析油的析出,这就是反凝析Nc
成总摩尔数为总组成为(⋯)平
现象。当凝析油析出以后,液相也会和气相一样,在,1,Zii=1,2,,Nc,
衡时气相摩尔数为其组成为(⋯)
多孔介质的表面产生吸附作用,从而对凝析气体系V,Yii=1,2,,Nc,
液相摩尔数为其组成为(⋯)气相
的相态产生影响。当凝析油析出以后,如果析出的L,Xii=1,2,,Nc,
吸附摩尔数为其组成为a(⋯)液
量达到临界流动饱和度,凝析油将会在岩石表面流A,Xii=1,2,,Nc,
[1]ba
动,铺展整个岩石表面,在这种情况下气相吸附对相吸附摩尔数为B,其组成为XiXi(i=1,2,⋯,

凝析气相态的影响作用减小,可以忽略。因此,本文Nc),可以得到如下方程
提出了一个以临界流动饱和度为判别条件的气液吸(1)物质守恒方程

附模型,当反凝析饱和度小于临界流动饱和度时,使L+V+A+B=1(1)

用气液混合吸附模型;反之,则只使用单纯的液相吸ab
YiV+XiL+AXi+BXi=Zi(2)
附模型,使之能更好的模拟多孔介质中凝析油气体
系的相态。(2)组成归一化条件

NcNcNc
[2,3]
吸附模型Zi=Yi=Xi=
16i=16i=16i=1

NcNc
1.1假设条件ab()
6Xi=6Xi=13
要建立考虑多孔介质吸附现象、适用于油气藏i=1i=1
烃类体系的相平衡模型,首先应给出以下基本假设(3)物料平衡方程

条件:(1)研究的体系为一封闭物系,即与环境无物气相、液相平衡常数定义为Ki,气相、吸附相A
ab
质交换的体系;(2)各相之间的相平衡是瞬间完成平衡常数为Ki,气相、吸附相B平衡常数为Ki(吸
的;(3)对于气相吸附用空穴模型描述,对于液相吸附相A表示气相吸附,吸附相B表示液相吸附):

3收稿日期:2006-04-06
作者简介:谯英(1974-),女(汉族),四川射洪人,讲师,在读博士,主要从事计算机应用与油气田开发方面的研究。

©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net
58西南石油学院学报2006年

Ki=Yi/Xi(i=1,2,⋯,Nc)(4)活度系数为

aaNc+1s
Ki=Yi/Xi(i=1,2,⋯,Nc)(5)sxi
lnγi=-ln+
61+α
bb⋯j=1ij
Ki=Yi/Xi(i=1,2,,Nc)(6)N+1
cxs
i-1
根据上述方程可以推导出以下物质平衡方程1-()
6j=11+αij
ab(i=1,2,⋯,N+1)(15)
KiKiKiZic
Yi=ababba
KiKiKiV+KiKiL+KiKiA+KiKiB
其中:P为平衡压力,MPa;aiv为某一组分的回
(7)
归常数,无因次;bi为某一组分的亨利系数,g·mol/g

abs,∞
KiKiZi·MPa;Ni表示气体i的最大吸附量,g·mol/g;<i
Xi=ababba
KiKiKiV+KiKiL+KiKiA+KiKiB自由相中气体某一组分的逸度系数,无因次;γi为吸
a
(8)附相中空穴溶液某一组分的活度系数,无因次;xi
s
b为吸附相中某一组分的组成,无因次;xi为吸附相
aKiKiZi
Xi=ababba
中空穴溶液某一组分的组成,无因次;yi为自由相中
KiKi