Page tree

Versions Compared

Key

  • This line was added.
  • This line was removed.
  • Formatting was changed.





Expand
titleContent


Panel
bgColorAzure

Children Display
alltrue




Motivation





Definitions


Fluid means liquids and gases.


Phases and components



Component is a 

Excerpt Include
Component (fluid)
Component (fluid)
nopaneltrue


Phase is a 

Excerpt Include
Phase (fluid)
Phase (fluid)
nopaneltrue

Dynamic properties of phases and components



Предполагается, что фазы находятся в термодинамическом, гидродинамическом и химическом равновесиях в любой момент времени и в любой точке пространства.

Компоненты внутри фазы двигаются с единой макроскопической скоростью всей фазы.

Фазы могут двигаться с разными скоростями,  относительно друг-друга и относительно внешних границ (труб или порового коллектора) и при этом они постоянно обмениваются друг с другом химическими компонентами в соответствии с текущим равновесным состоянием, определяемым текущим давлением и температурой в данный момент времени в данной точке пространства.

Равновесный компонентный состав каждой фазы при заданной температуре и давлении представляет собой одну из задач PVT-моделирования.



Models



Below is the list of the most popular fluid types


AbbreviationDescriptionComponents
GASDry GasGas
BOBlack OilWater, oil wth saturated gas, gas
MBOModified Black Oil or ( also called Volatile Oil )watwerWater, oil with saturated gas, gas with oil vaporvapour
EOSCompositional or Equation of State ( also called Compositional )water, up to 16 hydrocarbon componentsWater, alkanes components, minor inclusions
WaterWaterwaterWater



Goals


Predict multi-compositional multi-phase fluid properties in the thermal and hydrodynamic equilibrium as functions of temperature and pressure.


Objectives


  • Assessing the fluid properties from laboratory data

  • Building a fluid model for a user-defined range of temeratures, pressures and fluid composition:

    • density

    • compressibility

    • formation volume factor

    • viscosity

    • specific heat capacity at constant pressure

    • thermal conductivity

    • cross-phase exchange coefficients


References




Show If
groupsofoil

Ющенко, Термодинамическая модель газоконденсата, МФТИ, 2014


http://www.chem.msu.su/rus/teaching/realgases/chap1(6).html




Основными задачами ПВТ моделирования являются:

  • Компонентный состав находящихся в равновесии фаз при заданных температуре и давлении
  • Плотности находящихся в равновесии фаз при заданных температуре и давлении
  • Сжимаемости находящихся в равновесии фаз при заданных температуре и давлении
  • Вязкости находящихся в равновесии фаз при заданных температуре и давлении



LaTeX Math Inline
body\rho_w^{\LARGE \circ} = \rho_w(P^{\LARGE \circ}, T^{\LARGE \circ})

плотность водяной фазы при стандартном давлении

LaTeX Math Inline
bodyP^{\LARGE \circ}
и температуре
LaTeX Math Inline
bodyT^{\LARGE \circ}

LaTeX Math Inline
body\rho_o^{\LARGE \circ} = \rho_o(P^{\LARGE \circ}, T^{\LARGE \circ})

плотность нефтяной фазы при стандартном давлении

LaTeX Math Inline
bodyP^{\LARGE \circ}
и температуре
LaTeX Math Inline
bodyT^{\LARGE \circ}

LaTeX Math Inline
body\rho_g^{\LARGE \circ} = \rho_g(P^{\LARGE \circ}, T^{\LARGE \circ})

плотность газовой фазы при стандартном давлении

LaTeX Math Inline
bodyP^{\LARGE \circ}
и температуре
LaTeX Math Inline
bodyT^{\LARGE \circ}

LaTeX Math Inline
body\rho_w = \rho_w(P, T)

плотность водяной фазы при произвольном давлении

LaTeX Math Inline
bodyP
и температуре
LaTeX Math Inline
bodyT

LaTeX Math Inline
body\rho_o = \rho_o(P, T)

плотность нефтяной фазы при произвольном давлении

LaTeX Math Inline
bodyP
и температуре
LaTeX Math Inline
bodyT

LaTeX Math Inline
body\rho_g = \rho_g(P, T)

плотность газовой фазы при произвольном давлении

LaTeX Math Inline
bodyP
и температуре
LaTeX Math Inline
bodyT

LaTeX Math Inline
bodyB_w = B_w(P,T) = \frac{\rho_w^{\LARGE \circ}}{\rho_w} = \frac{V_w}{V_w^{\LARGE \circ}}

объемный коэффициент водяной фазы произвольном давлении

LaTeX Math Inline
bodyP
и температуре
LaTeX Math Inline
bodyT

LaTeX Math Inline
bodyB_o = B_o(P,T) = \frac{\rho_o^{\LARGE \circ}}{\rho_o} = \frac{V_o}{V_o^{\LARGE \circ}}

объемный коэффициент нефтяной фазы произвольном давлении

LaTeX Math Inline
bodyP
и температуре
LaTeX Math Inline
bodyT

LaTeX Math Inline
bodyB_g = B_g(P,T) = \frac{\rho_g^{\LARGE \circ}}{\rho_g} = \frac{V_g}{V_g^{\LARGE \circ}}

объемный коэффициент газовой фазы произвольном давлении

LaTeX Math Inline
bodyP
и температуре
LaTeX Math Inline
bodyT

LaTeX Math Inline
body\mu_w = \mu_w(P, T)

вязкость водяной фазы при произвольном давлении

LaTeX Math Inline
bodyP
и температуре
LaTeX Math Inline
bodyT

LaTeX Math Inline
body\mu_o = \mu_o (P, T)

вязкость нефтяной фазы при произвольном давлении

LaTeX Math Inline
bodyP
и температуре
LaTeX Math Inline
bodyT

LaTeX Math Inline
body\mu_g = \mu_g(P, T)

вязкость газовой фазы при произвольном давлении

LaTeX Math Inline
bodyP
и температуре
LaTeX Math Inline
bodyT

LaTeX Math Inline
bodyR_s = R_s (P,T) = \frac{V_g^{\LARGE \circ}}{V_o}

объемное содержание растворенного газа при произвольном давлении

LaTeX Math Inline
bodyP
и температуре
LaTeX Math Inline
bodyT

LaTeX Math Inline
bodyR_v = R_v (P,T) = \frac{V_o^{\LARGE \circ}}{V_g}

объемное содержание паров при произвольном давлении

LaTeX Math Inline
bodyP
и температуре  
LaTeX Math Inline
bodyT

LaTeX Math Inline
bodyP_b = P_b (T)

точка кипения при произвольной температуре

LaTeX Math Inline
bodyT

LaTeX Math Inline
bodyP_d = P_d (T)

точка росы при произвольной температуре

LaTeX Math Inline
bodyT


Стандартные условия "с.у." (также "нормальные условия" или "н.у.") давления и температуры (по SPE = Society of Petroleum Engineers ) :


LaTeX Math Inline
bodyP^{\LARGE \circ} = 100 \ {\rm kPa} = 1 \ {\rm bar} = 0.9869 \ {\rm atm} = 14.504 \ {\rm psi}

LaTeX Math Inline
bodyT^{\LARGE \circ} = 15 \ °{\rm C} = 59 \ °{\rm F} = 288.15 \ °{\rm K}