Министерство образования и науки Российской Федерации

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»

Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений

РАЗРАБОТКА И ЭКСПЛУАТАЦИЯ

ГАЗОВЫХ И ГАЗОКОНДЕНСАТНЫХ

МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Расчетно-графическая работа

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПРИРОДНОГО ГАЗА

Методические указания для самостоятельной работы студентов специальности 130503

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2012

1 Методические указания к выполнению расчетно-графических работ

1.1 Порядок выполнения и оформления расчетно-графических работ

Перед началом выполнения расчетно-графической работы студенту необходимо уяснить ее содержание, цель, задачи и последовательность выполнения.

В начале описания каждой расчетно-графической работы приведено краткое изложение теории и расчетные формулы. Более подробную информацию по теории вопроса студент может получить из учебников и лекционного курса «Разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений».

Ознакомившись и изучив содержание конкретной расчетно-графической работы, студент оформляет отчёт (указывая цель, задачи, основные понятия и определения, необходимые расчетные формулы).

При вычислениях необходимо внимательно следить за размерностями величин, подставляемых в формулы. Рекомендуется использовать размерности в системе СИ. Обработка результатов наблюдений и графический материал могут быть выполнены с применением ЭВМ.

Отчет по расчетно-графической работе начинается с титульного листа, форма которого приведена в приложении 1. Титульный лист и содержание отчета выполняется на белой бумаге формата А4 размером 297x210 мм. Текст выполняется обычно рукописным шрифтом чернилами или пастой темного цвета (черного, синего, фиолетового). Высота букв должна быть не менее 2,5 мм, почерк должен быть четким, достаточно легко читаемым. Сокращение слов в тексте, кроме общепринятых, как правило, не допускается.

Допускается оформление отчета с использованием ЭВМ при последующей его распечатке. Порядок оформления отчета: шрифт Times New Roman; размер – 14; интервал – 1,5; поля – внизу, справа, вверху – 15 мм, слева – 25 мм.

Все формулы должны иметь сквозную нумерацию – в круглых скобках справа от формулы. Расчетные формулы должны даваться с пояснениями всех входящих в формулу физических величин и указанием их размерностей в системе СИ в той последовательности, в какой написаны в формуле буквы, обозначающие эти величины. Допускается использование других систем единиц измерения, но окончательный результат должен быть приведен в системе СИ. В расчетной части отчета все формулы должны быть подробно расписаны. В применяемых при расчетах формулах должны быть подробно расписаны все подставляемые величины.

Иллюстрации (чертежи, схемы, графики) обозначаются словом «Рисунок» и нумеруются последовательно арабскими цифрами в пределах каждой лабораторной работы. Номер рисунка-иллюстрации помещают ниже поясняющей надписи. Рисунки должны выполняться черными чернилами или пастой темного цвета на белой непрозрачной бумаге. Иллюстрации должны иметь подрисуночный текст, который помещается под рисунком.

Цифровой материал оформляется в виде таблиц, которые должны иметь заголовок и нумеруются последовательно арабскими цифрами. В правом верхнем углу таблицы над соответствующим заголовком помещается надпись «Таблица» с указанием номера. Заголовок и слово «Таблица» начинают с прописной буквы, заголовок не подчеркивают. Для сокращения текста заголовков и подзаголовков отдельные величины (понятия) в таблицах заменяют их обозначениями, если они пояснены в тексте или приведены на иллюстрациях. При переносе таблицы на другую страницу необходимо указывать надпись «Продолжение таблицы» и приводить ее шапку.

При оформлении в отчете рисунков и таблиц с использованием ЭВМ допускается уменьшение шрифта до размера – 12.

Защита и прием выполненных и оформленных расчетно-графических работ является завершающим этапом. При защите работ студент должен уметь кратко излагать: цель и задачи работ, их суть, проведенные наблюдения и измерения, расчеты, анализ полученных результатов и выводы. При сдаче работы студент должен знать теорию вопроса в объеме лекционного курса и уметь дать качественную оценку результатов работы.

1.3 Цель и задачи расчетно-графической работы

Целью расчетно-графической работы является изучение существующих методик определения физических свойств нефтяного и попутного газов, в частности, молекулярной массы и плотности, по их компонентному составу.

Задачи расчетно-графической работы:

1. Освоение теоретических представлений об основных термодинамических параметрах состояния вещества, развитие умения различать стандартные и нормальные физические условия в нефтяных и газовых системах.

2. Изучение методик и формул для расчета важнейших физических свойств газа по известному компонентному составу.

3. Изучение способа пересчета объемного состава газа в массовый и наоборот.

4. Развитие четкого представления о том, в каких задачах технологии и техники добычи нефти и газа в качестве исходных данных используются физические свойства газа.

5. Освоение теоретических представлений об уравнении состояния нефтяного газа, его псевдокритических параметрах, определяемых свойствами отдельных компонентов.

6. Изучение методик и формул для расчета важнейших физических свойств газа с учетом коэффициента сверхсжимаемости.

7. Освоение приближенных способов расчета приведенных значений давления и температуры газа с прогнозированием его свойств.

1.4 Порядок выполнения работы

Выполнение расчетно-графической работы осуществляется в соответствии с формулировкой и индивидуальным вариантом задания, установленным преподавателем:

1. Формулировка расчетно-графической работы «Определение физических свойств природного газа по его компонентному составу»: пересчитать объёмный состав нефтяного газа, выделенного при однократном разгазировании нефти в стандартных условиях, в массовый и определить его физические характеристики: среднюю молекулярную массу газа, плотность газа при нормальных и стандартных условиях, относительную плотность газа по воздуху.

2. Формулировка расчетно-графической работы «Определение физических свойств природного газа на основе уравнения состояния»: рассчитать следующие физические параметры газа: коэффициент сверхсжимаемости углеводородной части газа, азота и в целом смеси газа; приведенные параметры давления и температуры смеси газа (по упрощенным формулам); приведенные параметры давления и температуры углеводородной части газа (по формулам П.Д. Ляпкова); относительную плотность углеводородной составляющей газа; плотность и объем нефтяного газа, добываемого с 1 м³ нефти, при заданных значениях абсолютного давления и температуры.

Варианты заданий приведены в таблице 1.1.

По результатам расчетно-графических работ необходимо провести анализ и сделать выводы. В выводах следует отразить полученные результаты с точки зрения выполнения поставленных задач расчетно-графической работы.

Таблица 1.1 – Варианты заданий для расчёта физических свойств природного газа по его компонентному составу

Параметр	Первая цифра варианта
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Компонентный состав газа	Объемное содержание (xi), %
СН4	40,5	45,5	46,7	55,3	55,5	58,7	64,7	67,5	68,4	80,3
С2Н6	23,9	25,5	28,3	18,4	12,0	9,0	10,1	8,3	9,6	4,6
С3Н8	19,4	12,0	11,5	10,2	15,6	17,3	9,2	10,2	11,1	4,7
i-C4Н10	2,5	3,0	1,3	1,1	3,7	1,5	3,3	1,7	1,6	0,9
n-C4Н10	6,7	7,0	5,0	8,0	6,7	6,6	5,4	5,8	3,1	2,5
Абсолютное давление, МПа	1	2	3	4	5	6	5,5	4,5	3,5	2,5
Параметр	Вторая цифра варианта
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Компонентный состав газа	Объемное содержание (xi), %
i-C5Н12	1,8	1,7	1,9	2,0	1,5	1,1	1,3	2,1	0,8	1,2
n-C5Н12	1,9	1,7	1,8	1,6	1,4	0,9	1,2	1,3	0,9	0,8
C6H14+ высш.	0,9	1,2	0,6	0,7	0,5	1,5	1,1	1,2	0,5	1,0
N2	остальное
Температура, К	290	295	300	305	310	315	320	285	280	275
Объем добываемого попутного газа, м^3/м^3	40	45	50	55	60	65	70	75	80	85