[发明专利]一种适用不同温度压力CO2

权利要求书

1.一种适用不同温度压力CO₂含量的天然气偏差因子确定方法，依次包括以下步骤：

第一步 从现场取得或在实验室配制至少3个不同CO₂含量的天然气样品，用色谱仪分析确定每个样品的具体组成y_i，i代表天然气组分；

第二步 测定天然气样品在高温、多个不同压力下的偏差因子Z；

第三步 建立天然气偏差因子热力学预测模型，计算得到天然气样品的偏差因子Z_g，通过判断目标函数，确定未知参数，过程如下：

天然气混合物满足状态方程：

a_ij＝(a_ia_j)^0.5(1-k_i-j)

a_c＝0.42748R²T_ci²/P_ci

b_i＝0.08664RT_ci/P_ci

式中：i、j为天然气组分；

c为天然气中组分个数；

k_i-j为天然气i组分与j组分之间的二元交互作用系数；

T_ci、P_ci分别为i组分的临界温度、临界压力；

同时考虑偏心因子ω_i和对比压力T_ri对参数m的影响：

T_ri＝T/T_ci

CH₄与其余组分之间的二元交互作用系数采用下式计算：

CO₂与其余组分之间的二元交互作用系数采用下式计算：

式中：ω_CH4、ω_CO2、ω_j分别为CH₄、CO₂、j组分的偏心因子；

xx(1)、xx(2)、xx(3)、xx(4)、xx(5)、xx(6)为未知参数；

对未知参数xx(1)、xx(2)、xx(3)、xx(4)、xx(5)、xx(6)均设初值为0.0001，计算得到天然气样品在所有设定T、P条件下的偏差因子Z_g；

判断目标函数：

∑|Z_g-Z|≤10^-4

如果式∑|Z_g-Z|≤10^-4成立，直接确定xx(1)、xx(2)、xx(3)、xx(4)、xx(5)、xx(6)；

如果∑|Z_g-Z|≤10^-4不成立，基于最小二乘法，对参数xx(1)、xx(2)，xx(3)、xx(4)、xx(5)、xx(6)进行拟合，直至∑|Z_g-Z|≤10^-4成立为止，最终确定参数xx(1)、xx(2)、xx(3)、xx(4)、xx(5)、xx(6)；

第四步 确定不同CO₂含量的天然气样品在不同温度、压力的偏差因子。

2.如权利要求1所述的一种适用不同温度压力CO₂含量的天然气偏差因子确定方法，其特征在于，所述第一步中，从现场取得或在实验室配制至少3个不同CO₂含量的天然气样品，是指其中CO₂含量为0.5-10mol％之间的天然气样品至少1个，CO₂含量为30-60mol％之间的天然气样品至少1个，CO₂含量为80-99mol％之间的天然气样品至少1个。

3.如权利要求1所述的一种适用不同温度压力CO₂含量的天然气偏差因子确定方法，其特征在于，所述第二步中，测定天然气样品在高温、多个不同压力下的偏差因子Z，是指如果是从现场取得的样品，实验温度选择天然气藏实际储层温度，实验压力选择最高压力不小于100MPa，最低压力为5MPa，压力步长为5-10MPa；如果是实验室配制的样品，实验压力选择与现场取得的样品一致，至少1个样品的实验温度选择低于100℃，至少2个样品的实验温度选择100-200℃之间。