天然氣狀態(tài)方程評價(jià)分析

呂小磊 李曉磊 馮健軍

【摘要】天然氣狀態(tài)方程在很高的壓力或很低的溫度范圍內(nèi)用理想氣體狀態(tài)方程產(chǎn)生較大的誤差，針對目前四種經(jīng)驗(yàn)公式以及DAK、DPR公式的有效適用范圍進(jìn)行分析和評價(jià)，采用理論和實(shí)踐相結(jié)合的方法編制程序計(jì)算Z因子的精度。

【關(guān)鍵詞】狀態(tài)方程 壓縮因子 Z因子

1 引言

天然氣在低壓時(shí)的PVT性質(zhì)可用理想氣體定律來描述，而當(dāng)天然氣被壓縮壓力上升，與理想氣體的性質(zhì)產(chǎn)生偏差，稱為壓縮因子Z。

理想氣體在低溫低壓的情況下準(zhǔn)確度可滿足實(shí)際工程要求，但在高壓或很低溫度時(shí)則不然[1]。目前應(yīng)用的狀態(tài)方程多是實(shí)測數(shù)據(jù)，用經(jīng)驗(yàn)或半經(jīng)驗(yàn)方法建立的。這些方程一般相當(dāng)復(fù)雜，且適用范圍有限。在常規(guī)情況下，真實(shí)氣體基本上滿足理想氣體的條件，完全可以按照公式進(jìn)行溫壓補(bǔ)償。但是，如果氣體溫度太低，很容易液化，從而不遵守理想氣體狀態(tài)方程。同樣，壓力過大導(dǎo)致單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)變大，氣體分子間的相互作用力越來越顯著而不能忽略；且由于分子之間距離的縮小，分子本身的體積也不能被忽略，這樣氣體的轉(zhuǎn)換便不能再按理想氣體狀態(tài)方程進(jìn)行計(jì)算。天然氣狀態(tài)方程有多種，都只能在一定的范圍或一定的條件下達(dá)到一定的準(zhǔn)確度。針對天然氣狀態(tài)方程的特點(diǎn)，在對所有狀態(tài)方程的研究上，分析各種狀態(tài)方程計(jì)算壓縮系數(shù)的適用范圍。

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