[发明专利]一种确定采出天然气降温过程冷凝液量的方法

说明书

本发明涉及一种确定采出天然气降温过程冷凝液量的方法，包括：第一步：采用带活塞、体积为V₁的高压钢瓶基于保压取样法，在现场取得高压天然气样品；第二步：对取得天然气样品的钢瓶进行升温，让其温度达到现场气源温度T₁甚至更高，获得原料天然气组成实验值y_i1；第三步：将钢瓶温度降低至现场低温处理装置温度T₂，获得平衡气相组成实验值y_i2；第四步：进行天然气闪蒸模拟计算，最终确定出参数xx(1)、xx(2)、xx(3)、液化分率e、平衡气相组成计算值y_i3和平衡液相组成计算值x_i3；第五步：计算T₂温度下钢瓶中天然气的实际产液烃量；第六步：求得T₂温度下单位体积天然气的冷凝液量。本发明原理可靠，操作简便，能够为天然气流体的地面处理和运输提供理论依据。

技术领域

本发明属于油气储运领域，涉及一种确定采出天然气降温过程冷凝液量的方法。

背景技术

作为一种高效、清洁、优质的高价值能源，天然气采出后通常要经过脱水、脱烃等工艺处理环节才能外输。脱水、脱烃一方面能改善外输天然气的输送能力，另一方面也能获得高价值的低碳液体轻烃。低温处理装置是获得液体轻烃的主要场所，不同地区天然气中轻烃含量不一样，低温下产液烃的量也不一样，对于干气和湿气，低温下单位体积气体产轻烃量很小，而对于凝析气，低温下单位体积气体产轻烃能力就较大。因此掌握不同类型天然气低温下产液烃能力对低温处理装置设计以及运行工艺参数设定非常重要。对于液烃含量很高的凝析气，现有的相态装置在低温条件下可以较准确地确定出液烃量，但是对于干气、湿气和重烃含量较低的凝析气，由于低温下液烃产量少，再加上现有相态分析装置体积有限，采用常规实验无法准确得出液烃量。针对这些类型的天然气低温下产液烃能力，目前主要采用闪蒸计算模型进行估算(朱刚,顾安忠,石玉美.天然气液化流程中的闪蒸计算.能源技术,2000.3：138-141)，基于计算结果来指导生产。流体闪蒸计算数学模型的准确性通常需要实验数据来进行校正，如果缺乏相应实验数据，模型的计算精度将大打折扣。

建立可靠的评价干气、湿气和重烃含量较低的凝析气在低温下析出液体轻烃量的方法，对相关流体的处理和运输具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种确定采出天然气降温过程冷凝液量的方法，该方法原理可靠，操作简便，在整个实验过程中样品的温度、压力变化与现场处理站操作工况完全一致，同时采用实验和理论计算相结合的方式，确保了结果的可靠性，应用前景广阔，能够为天然气流体的地面处理和运输提供重要的关键参数和理论依据。

为达到以上技术目的，本发明采用以下技术方案。

本发明将实验分析和理论计算有效结合起来，首先通过实验获得设定温度、压力下天然气相平衡数据，然后基于实验数据建立高精度天然气闪蒸计算数学模型，最后基于模型预测天然气低温产液烃量，从而准确评价不同类型天然气在低温下产液烃的能力。

一种确定采出天然气降温过程冷凝液量的方法，依次包括以下步骤：

第一步：采用带活塞、体积为V₁的高压钢瓶基于保压取样法，在现场取得高压天然气样品，将其置于高低温试验箱中。

第二步：利用高低温试验箱对取得天然气样品的钢瓶进行升温，让其温度达到现场气源温度T₁甚至更高，待钢瓶中温度T₁、压力P₁稳定后，采用色谱仪对天然气样品进行全组分分析，获得原料天然气组成实验值y_i1(原料天然气i组分的摩尔分数)。