«Труды Российского государственного университета нефти и газа имени И.М. Губкина»

Адиабатическая калориметрия углеводородов, представленных как комбинация простейших смесей газоконденсатной углеводородной системы

УДК: 622.279.72
DOI: -

Авторы:

¹ Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина, Москва, Российская Федерация

Ключевые слова: адиабатическая калориметрия, изоморфизм, макрофаза, микрофаза, простейшая смесь газоконденсатной углеводородной системы, фазовые равновесия

Аннотация:

В статье представлены результаты прецизионных калориметрических исследований фазового поведения углеводородных смесей с малой концентрацией компонентов фракции С4+. Исследованы трех-, четырех- и пятикомпонентные смеси. Фазовые диаграммы этих смесей построены на основе экспериментальных данных. Фазовые переходы локализовались по конечным скачкам и сингулярности температурных производных термодинамических потенциалов. Изохорная теплоемкость, внутренняя энергия, давление и температурный коэффициент давления при постоянном объеме были измерены в диапазоне температуры 110–420 К и при давлении до 60 МПа. Эффективное моделирование исследуемых смесей реализуется посредством их представления как комбинации простейших смесей газоконденсатной углеводородной системы. Простейшая смесь газоконденсатной углеводородной системы состоит из компонентов, образующих макрофазу (компоненты фракции С1–3), и одного высокомолекулярного компонента, образующего микрофазу (компонент фракции С4+). Четырехкомпонентная смесь с октаном и нонаном в качестве высокомолекулярных компонентов представляется как комбинация двух простейших смесей, одна из которых содержит октан в качестве высокомолекулярного компонента, а вторая – нонан. Аналогично пятикомпонентная смесь с октаном, нонаном и деканом в качестве высокомолекулярных компонентов представляется как комбинация трех простейших смесей либо как комбинация трех- (простейшей) и четырехкомпонентной смесей.

Список литературы:

1. Пирсон С.Д. Учение о нефтяном пласте. – М.: Гостоптехиздат, 1961. – 570 c.
2. Шеляго Е.В., Нурудин И.А. Анализ и уточнение корреляционных уравнений для расчета PVT-свойств пластовой нефти на примере месторождения Агадем (Республика Нигер) // Труды Российского государственного университета нефти и газа имени И.М. Губкина. – 2023. – № 4 (313). – С. 43–54. – DOI: 10.33285/2073-9028-2023-4(313)-43-54
3. Анализ применения некоторых корреляционных зависимостей для определения давления насыщения и объемного коэффициента нефти для нефтяных месторождений с пластовой температурой более 100 ºС / Р.А. Хабибуллин, В.А. Шишулин, М.Д. Макаров, Е.Ю. Медведицков // Труды Российского государственного университета нефти и газа имени И.М. Губкина. – 2021. – № 1 (302). – С. 48–59. – DOI: 10.33285/2073-9028-2021-1(302)-48-59
4. Walas S.M. Phase equilibria in chemical engineering. – Oxford, UK: Butterworth-Heinemann, 1985. – 664 p.
5. Коган В.Б. Гетерогенные равновесия. – Л.: Химия, 1968. – 432 с.
6. Трудноизвлекаемые запасы нефти и газа в газовой части нефтегазоконденсатных и газоконденсатных месторождений на поздних стадиях разработки (на примере Оренбургского и Вуктыльского нефтегазоконденсатных месторождений) / А.Н. Дмитриевский, Н.А. Скибицкая, Н.А. Гафаров [и др.] // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. – 2023. – № 11 (383). – С. 24–31. – DOI: 10.33285/2413-5011-2023-11(383)-24-31
7. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. – М.: 1972. – 720 с.
8. Buleiko V.M., Buleiko V.M. Phase Diagrams for Ternary Mixtures of Methane, Propane, and Octane for the Low Concentration of Octane // Int. J. Thermophys. – 2021. – URL: https://doi.org/10.1007/s10765-021-02835-8
9. Булейко В.М. Закономерности фазовых превращений углеводородных смесей в нефтегазоносных пластах разрабатываемых месторождений (по экспериментальным данным): дис. … док. техн. наук: 25.00.17. – М.: ИПНГ РАН, 2007. – 277 с.
10. Buleiko V.M., Grigoriev B.A., Istomin V.A. Capillary effects on phase behavior of liquid and gaseous propane and dynamics of hydrate formation and dissociation in porous media // Fluid Phase Equilibria. – 2017. – Т. 441. – Р. 64–71.
11. Buleiko V.M., Buleiko V.M. A Calorimetric Study of Phase Behavior of the Methane-Propane-Nonane System // Int. J. Thermophys. – 2023. – URL: https://doi.org/10.1007/s10765-023-03193-3
12. Buleiko V.M., Buleiko V.M. An Experimental Study of the Heavy Hydrocarbon Impact on the Phase Behavior of Hydrocarbons // Int. J. Thermophys. – 2023. – URL: https://doi.org/10.1007/s10765-023-03234-x
13. Концепция фазового поведения и основные принципы построения фазовых диаграмм углеводородных смесей с малой концентрацией высокомолекулярных компонентов / В.М. Булейко, Б.А. Григорьев, В.С. Музыкина, Д.В. Булейко // Вести газовой науки: Актуальные вопросы исследования пластовых систем месторождений углеводородов. – М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2019. – С. 116–124.
14. Guggenheim E.A. Mixtures. The Theory of the Equilibrium Properties of Some Simple Classes of Mixtures, Solutions and Alloys. – London: Oxford University Press, Amen Hous, 1952.
15. Rowlinson J.S., Swinton F.L. Liquids and Liquid Mixtures. – London: Butterworth & Co Publishers Ltd, 1982.
16. Van Konynenburg P.H., Scott R.L. Critical Lines and Phase Equilibria in binary Van der Waals Mixtures // The Philosophical Transactions. – 1980. – 298A, 1442, 445.