1. 如何通過純凈物的等溫壓縮系數和等壓膨脹系數計算相對壓強系數
由全微分公式計算。
利用公式:Cp-CV=TVα2/β求解。
體積膨脹系數(又名體脹系數)是指當物體溫梁哪度改變1攝氏度時,其體積的變化和它在0℃時體積之比,常用符號α表示。壓強系數是在熱力學學中表示體積不變時,單位溫度下物體壓強對溫度的變化率。經常與體脹系數a和等溫壓縮系數聯系k在一起。在體積不變的情況下,單位溫度變化所引起的壓強的相對變化,既是當物體溫度改變1攝氏度時,其壓強的變化和它桐殲在0℃時壓強之比,叫做「(相對)壓強系數局渣沖」。符號用β表示。設在0℃時物質的壓強為P0,在t℃時的體積為P,則有P=P0×(1+βt),既熱力學中的查理定律。
2. 怎要推導0度到4度水的絕熱壓縮是冷卻還是變熱
打字的不岩亮太好寫。
水很難被壓縮,所以對水的壓縮極其緩慢,可以近似成准靜態的可逆過程,則熵s為定熵。只需證定s,吵虛T對V的偏導數大於0。利用雅可比函數和麥克斯韋關系進行變形代換,再用α=β×等溫壓縮系數×p代換一下。最終得到原式=-T/(p×等溫壓縮系數)×α。因為等溫壓縮升棗燃系數,p,T>0,α<0。所以整體>0,證畢😓
3. 天然氣的物理性質
天然氣的定義有幾種,如在自然界中所有天然生成的氣體都可稱為天然氣。一般來講,天然氣是指從地下開采出的可燃氣體。
天然氣的形成是多樣的,其組成成分也因地而異。在天然氣中常見的氣體有甲烷、乙烷、二氧化碳、硫化氫等。
與地層水和原油相同,天然氣的主要物理性質由壓縮系數、體積系數和黏度來刻畫。
1.體積系數
體積系數定義為地下天然氣的體積與其在地面標准條件下(20℃,0.1 MPa)的體積之比:
岩石物理學基礎
式中:Vsg為在地面標准條件下的天然氣體積;Vfg為同數量的天然氣在地層中的體積;Bg為天然氣的體積系數。
圖2-4-6 典型區塊地層油的黏度與溫度的關系
①錦45塊;②孤島;③羊三木油田;④新疆九區(各古組);⑤興隆台;⑥大凌河;⑦單2塊(沙一段)
圖2-4-7 在油藏溫度和飽和壓力下的地層油黏度和溶解氣油比的關系
天然氣的體積系數表示天然氣在質量不變的前提下,從地下到地面由溫度和壓力的變化所引起的體積膨脹(圖2-4-8)。
2.壓縮系數
壓縮系數定義為等溫條件下天然氣的體積隨壓力的變化率:
岩石物理學基礎
式中:αg為氣體的等溫壓縮系數,其餘符號的意義與前面關於地層水和原油的壓縮系數的討論中所用的符號意義相同。
圖2-4-9給出了天然氣的視對比等溫壓縮系數曲線。(註:視對比壓縮系數定義為壓縮系數與視臨界壓力的乘積,無量綱;視對比壓力定義為壓力與視臨界壓力的比值,無量綱;視對比溫度定義為溫度與視臨界溫度的比值,無量綱;視臨界壓力和視臨界溫度分別定義為天然氣中各組分的臨界壓力和臨界溫度按摩爾分數加權的平均值。)
圖2-4-8 天然氣的體積系數與壓力的關系
圖2-4-9 天然氣的視對比等溫壓縮系數
3.黏度
天然氣的黏度取決於天然氣組成成分、壓力及溫度等條件。在接近1個大氣壓的條件下,氣體的黏度幾乎與壓力無關,隨溫度的升高而增大(圖2-4-10)。在高壓條件下,氣體的黏度隨壓力的增大而增大,隨溫度的升高而減小。
4. 天然氣的體積系數和壓縮系數
1.天然氣的體積系數
天然氣體積系數Bg的定義是天然氣在油藏條件下所佔的體積V與同等數量的氣體在標准狀態(溫度20℃,壓力0.1MPa)下所佔的體積V0之比,即
儲層岩石物理學
因此,Bg描述了當氣體質量不變時,由於從地下到地面壓力、溫度的改變所引起的體積膨脹大小。
一般情況下,氣藏的地層壓力遠遠高於地面壓力(幾十甚至幾百倍),而地面與地下溫度相差不大(一般為幾倍),所以天然氣由地下採到地面後會發生幾十倍甚至幾百倍的膨脹,致使Bg的數值遠小於1。為計算方便,常用它的倒數B′g=1/Bg來進行計算。
在標准狀態下,氣體體積可以按理想氣體狀態方程表述:
儲層岩石物理學
因為隨壓力增加體積減小,所以式(2-6)右邊加負號。
根據定義,只要能得到天然氣的P-V關系,即可求出天然氣壓縮系數。