酸性天然气压缩因子实用算法对比分析
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影响酸性气体压缩因子计算精度的因素研究
１ １ Ｋ ｙ混 合 规 则 ． ｅ
Ｋｅ 合规 则嘲 主要 通 过采 用摩 尔 重量 平 均法来 计 算混 合物 临 界参 数 。计算 方 法 如下 ： ｙ混
Ｐ一∑ Ｙ … Ｐ Ｔ 一∑ Ｙ Ｔ
混合 气体 临界 温 度 ， 为气 体 ｉ 分摩 尔 百分 含量 ， 。 Ｋ； 组
酸 性 组 分 含 量 较 高 时 ， 除 Ｄ Ｒ模 型 外 ，其 他 模 型 Ｋ ｙ混 合 规 则 优 于 Ｓ Ｖ 混 合 规 则 ， 且 Ｄ Ｐ ｅ Ｂ ＡＫ 模 型 、Ｋｅ ｙ 混 合 规 则 以及 Ｗ Ｚ校 正 方 法 的 组 合 最 佳 ，计 算 平 均 绝 对误 差 小 于 ０ ５ 。 ＨＹ 模 型 计 算 平 均 绝 对 误 差 大 于 ． ５ ，不能满足工程 计算要求。
２１ ０ ０年 ６ 月
式中， Ｐ。为混 合气体 拟 临界 压 力 ， 因次 ；Ｔ 为混 合 气 体 拟 临 界 温 度 ， 因 次 ； 为 混 合 气 体 压 力 ， 无 ｐ 无 Ｐ ＭＰ ； ａ Ｔ为 混合气 体温 度 ， Ｋ。
１ ２ Ｓｅ ａｔ ｕ ｋ ａｄ－ ｏ （Ｂ ． ｔｗ ｒ－ ｒ ｈ ｒ ｔ ｏ Ｓ Ｖ） 混 合 规 则 Ｂ Ｖ
（） ７
Ｐ 一
∑
（ ８）
１ ３ Ｓ ｔ ｎＳ Ｖ （Ｓ Ｖ）混 合 规 则 ． ｕｔ —Ｂ ｏ ＳＢ
当体 系 中碳 原 子数 在 ７或 以上 的组 分 Ｃ ＋的含量 较 高 时 ，应 用 Ｓ Ｖ 混合 规 则 得 到 的压 缩 因子 偏 差 Ｂ
较 大 。Ｓ ｔ ｎ在 １ ８ 年 通 过对 Ｓ Ｖ 混 合 规 则 的修 正 减 小 了 因 重组 分 带 来 的 偏差 。该 混合 规 则 主 要 对 ｕｔ ｏ ９５ Ｂ Ｓ Ｖ 混合 规则 中的 Ｋ 与 进行修 正 。 Ｂ 修正 方程 如下 ：
Ｋｅ 合规 则嘲 主要 通 过采 用摩 尔 重量 平 均法来 计 算混 合物 临 界参 数 。计算 方 法 如下 ： ｙ混
Ｐ一∑ Ｙ … Ｐ Ｔ 一∑ Ｙ Ｔ
混合 气体 临界 温 度 ， 为气 体 ｉ 分摩 尔 百分 含量 ， 。 Ｋ； 组
酸 性 组 分 含 量 较 高 时 ， 除 Ｄ Ｒ模 型 外 ，其 他 模 型 Ｋ ｙ混 合 规 则 优 于 Ｓ Ｖ 混 合 规 则 ， 且 Ｄ Ｐ ｅ Ｂ ＡＫ 模 型 、Ｋｅ ｙ 混 合 规 则 以及 Ｗ Ｚ校 正 方 法 的 组 合 最 佳 ，计 算 平 均 绝 对误 差 小 于 ０ ５ 。 ＨＹ 模 型 计 算 平 均 绝 对 误 差 大 于 ． ５ ，不能满足工程 计算要求。
２１ ０ ０年 ６ 月
式中， Ｐ。为混 合气体 拟 临界 压 力 ， 因次 ；Ｔ 为混 合 气 体 拟 临 界 温 度 ， 因 次 ； 为 混 合 气 体 压 力 ， 无 ｐ 无 Ｐ ＭＰ ； ａ Ｔ为 混合气 体温 度 ， Ｋ。
１ ２ Ｓｅ ａｔ ｕ ｋ ａｄ－ ｏ （Ｂ ． ｔｗ ｒ－ ｒ ｈ ｒ ｔ ｏ Ｓ Ｖ） 混 合 规 则 Ｂ Ｖ
（） ７
Ｐ 一
∑
（ ８）
１ ３ Ｓ ｔ ｎＳ Ｖ （Ｓ Ｖ）混 合 规 则 ． ｕｔ —Ｂ ｏ ＳＢ
当体 系 中碳 原 子数 在 ７或 以上 的组 分 Ｃ ＋的含量 较 高 时 ，应 用 Ｓ Ｖ 混合 规 则 得 到 的压 缩 因子 偏 差 Ｂ
较 大 。Ｓ ｔ ｎ在 １ ８ 年 通 过对 Ｓ Ｖ 混 合 规 则 的修 正 减 小 了 因 重组 分 带 来 的 偏差 。该 混合 规 则 主 要 对 ｕｔ ｏ ９５ Ｂ Ｓ Ｖ 混合 规则 中的 Ｋ 与 进行修 正 。 Ｂ 修正 方程 如下 ：
不同压缩因子计算方法差异性比对
不同压缩因子计算方法差异性比对压缩因子是指在压缩算法中，用于衡量压缩效果的一个指标。
不同的压缩因子计算方法会产生不同的衡量结果，下面将介绍几种常见的压缩因子计算方法及其差异性。
1.无损压缩因子：无损压缩因子计算方法主要包括压缩比和压缩率。
-压缩比：压缩比是指压缩前的数据大小与压缩后的数据大小之比。
该计算方法常用于无损压缩算法，如ZIP压缩算法。
压缩比越高，说明压缩效果越好。
-压缩率：压缩率是指压缩后的数据大小与压缩前的数据大小之比。
该计算方法常用于无损压缩算法，如RAR压缩算法。
压缩率越高，说明压缩效果越好。
2.有损压缩因子：有损压缩因子计算方法主要包括信噪比和峰值信噪比。
-信噪比(SNR)：信噪比是指原始信号的能量与噪声的能量之比。
该计算方法常用于音频和图像压缩算法，如MP3音频压缩算法和JPEG图像压缩算法。
信噪比越高，说明压缩效果越好。
-峰值信噪比(PSNR)：峰值信噪比是指原始信号与压缩信号之间的均方差比值。
该计算方法常用于图像和视频压缩算法，如JPEG图像压缩算法和H.264视频压缩算法。
峰值信噪比越高，说明压缩效果越好。
3.综合压缩因子：综合压缩因子计算方法主要是结合了无损压缩和有损压缩的特点，以及压缩的时间和空间复杂度。
-信息熵：信息熵是指数据的不确定性或者说信息量的度量。
该计算方法常用于图像和视频压缩算法中的熵编码。
信息熵越低，说明压缩效果越好。
-压缩时间和空间复杂度：压缩时间是指对数据进行压缩所需的时间，空间复杂度是指存储压缩后的数据所需的空间。
在实际应用中，压缩时间和空间复杂度往往是衡量压缩因子的重要指标之一、压缩时间和空间复杂度越低，说明压缩效率越高。
总结来说，不同压缩因子计算方法的差异性主要体现在对压缩效果的衡量角度不同。
无损压缩方法主要关注数据大小的压缩比和压缩率，有损压缩方法主要关注信噪比和峰值信噪比。
综合压缩因子综合考虑了无损压缩和有损压缩的特点，以及压缩的时间和空间复杂度等因素。
酸性天然气偏差因子计算方法优选
・
２ ・ ３
徐朝阳， 熊钰 ， 恩 ， 宇航 ， 东凌 ： 谢 郭 杨 酸性 天 然气偏 差 因子计 算方 法优 选
下标 ： ｍ一混 合 物 ； 混 合 物 中 组 分 ；一 临 界 ； 一 ｅ
ｒ 对 比。 一
ｎ ｆ Ｋ ｉ
＋ （ ［
ｏ） ［ ～］ ＋
ｏ） 。 ＋ ］ ，
Ｐ ＝
Ｇ Ｑ校 正 和 Ａ ｅ 校 正 以及 Ｓ Ｋ、 Ｒ状 态 方 程对 ４ Ｘ ｄｌ Ｒ Ｐ
组 样 品进行 计算 ， 与实 验值进 行对 比分 析 ， 并 结果 见
表２ 表 ５ 一 。
其 中 ０ ＝ ．３ ８ ， 】 １ ４ ０ ， Ｏ８ ４９ ２ ／ ００ ６９ ３ ０ ＝ ． ３９ ２ ０ ．９ ４ ｏ ／ ０ ／
＝
） （ ８ …］ １ ）
（ ９） １
Ｋｉ ／ ｌＪ ｌ
１７ 年 ， ｒｎ ｈ ｋ Ｐ ｒｉ ９４ Ｄ ａ ｃ ｕ 、ｕｖｓ和 Ｒ ｂｎｉｎ 根 据 ｏ ｉｓ ｏ
Ｂ ｎ ｄｃ— ｂ — ｕ ｉ 态 方 程
式 中 ： 临界 温 度 ； ｔ一 校 正 后 拟 临 界 温 度 ； 一 Ｔ ｐ ｃ ｐ一
后 的结果 误 差都 比较小 ， 而两 者 之间 ， 虽然 在 表 ５中 ＷＡ 校 正的效 果要 优于 Ａ ｅ 校正 ，但从 整 体看来 ， ｊ ｄｌ
Ａ ｅ 校正 的效果 更好 ；④ 在各 种计算 模 型 中 ， ａａ ｄｌ Ｐｐｙ
模 型效果 最 差 ， 当舍 去 。 应 计算 效果 最好 也最 稳定 的 是 Ｄ Ｒ模 型和 Ｄ Ｋ模 型 ，其 次 是 Ｓ Ｋ、 Ｒ状 态方 Ｐ Ａ Ｒ Ｐ 程。 最后 是Ｈ Ｙ模 型 和 Ｂ Ｂ模 型 。
％ ＝ ７ ２２ ０．９ ３１，／：Ｏ．８ ９５， ＝０． ８ ６３ ０４ ８ ２ ２ ０１ ７
２ ・ ３
徐朝阳， 熊钰 ， 恩 ， 宇航 ， 东凌 ： 谢 郭 杨 酸性 天 然气偏 差 因子计 算方 法优 选
下标 ： ｍ一混 合 物 ； 混 合 物 中 组 分 ；一 临 界 ； 一 ｅ
ｒ 对 比。 一
ｎ ｆ Ｋ ｉ
＋ （ ［
ｏ） ［ ～］ ＋
ｏ） 。 ＋ ］ ，
Ｐ ＝
Ｇ Ｑ校 正 和 Ａ ｅ 校 正 以及 Ｓ Ｋ、 Ｒ状 态 方 程对 ４ Ｘ ｄｌ Ｒ Ｐ
组 样 品进行 计算 ， 与实 验值进 行对 比分 析 ， 并 结果 见
表２ 表 ５ 一 。
其 中 ０ ＝ ．３ ８ ， 】 １ ４ ０ ， Ｏ８ ４９ ２ ／ ００ ６９ ３ ０ ＝ ． ３９ ２ ０ ．９ ４ ｏ ／ ０ ／
＝
） （ ８ …］ １ ）
（ ９） １
Ｋｉ ／ ｌＪ ｌ
１７ 年 ， ｒｎ ｈ ｋ Ｐ ｒｉ ９４ Ｄ ａ ｃ ｕ 、ｕｖｓ和 Ｒ ｂｎｉｎ 根 据 ｏ ｉｓ ｏ
Ｂ ｎ ｄｃ— ｂ — ｕ ｉ 态 方 程
式 中 ： 临界 温 度 ； ｔ一 校 正 后 拟 临 界 温 度 ； 一 Ｔ ｐ ｃ ｐ一
后 的结果 误 差都 比较小 ， 而两 者 之间 ， 虽然 在 表 ５中 ＷＡ 校 正的效 果要 优于 Ａ ｅ 校正 ，但从 整 体看来 ， ｊ ｄｌ
Ａ ｅ 校正 的效果 更好 ；④ 在各 种计算 模 型 中 ， ａａ ｄｌ Ｐｐｙ
模 型效果 最 差 ， 当舍 去 。 应 计算 效果 最好 也最 稳定 的 是 Ｄ Ｒ模 型和 Ｄ Ｋ模 型 ，其 次 是 Ｓ Ｋ、 Ｒ状 态方 Ｐ Ａ Ｒ Ｐ 程。 最后 是Ｈ Ｙ模 型 和 Ｂ Ｂ模 型 。
％ ＝ ７ ２２ ０．９ ３１，／：Ｏ．８ ９５， ＝０． ８ ６３ ０４ ８ ２ ２ ０１ ７
不同压缩因子计算方法差异性比对
输差/ 万立方米
CNGA
0.880596252 9971.047878 -28.95212186
前苏联公式 0.868720456 10107.35655 107.3565488
RK
0.940315946 9337.784207 -662.2157932
DPR
0.866615726 10131.90406 131.9040569
参考文献 [1] GB/T 17747.2-2011 天然气压缩因子的计算 第 2
部分 ：用摩尔组成进行计算 [2] 徐庆虎 . 天然气组成分析及物性参数计算标准对煤
制气的适用性研究 [J]. 石油与天然气化工，2016（3）.
（上接第232页）
四个方面：一是提高气化设备对煤种的广泛适应性， 让不同黏度、不同灰熔点以及不同灰含量等的煤种的 气化都有可能；二是气化设备应该增加气化效率和处 理能力，针对不同的气化机理进行深入研究，有针对 性的对设备结构进行合理的改进；三是合理的选择使 用加压气化工艺，在一定程度上可以减少能源的浪费 情况，同时加强气化的强度有效地降低气化后带出物 的损失；四是以降低或减少环境污染为前提，为保护 生态环境为根本原则。
不同压缩因子对计量结果的影响 由标况流量计算公式：
1.3 AGA公式
组分 编号 1# 2# 3# 4# 5#
CH4
94.5287 93.9685 98.46 93.5080 97.0800
C2H6
C3H8
2.4877 3.0363 0 4.2710 1.1200
0.4184 0.5473 0 0.0870 0.2700
表1 1#～5#气质组分（Mol%）
IC4H10
0.0615 0.0702 0 0.0050 0.0700
用于计量的天然气压缩因子计算方法比较[1]
![用于计量的天然气压缩因子计算方法比较[1]](https://img.taocdn.com/s1/m/9987d237a32d7375a41780a2.png)
N G03 0. 25 0. 60 96. 50 1. 75 0. 40 0. 10 0. 10 0. 10 0. 10 0. 10
N G04 0. 56 0. 52 94. 53 0. 96 1. 55 0. 30 0. 79 0. 22 0. 19 0. 24 0. 14
N G05 N G062)
第 20 卷第 5 期 天 然 气 工 业 集输工程
用于计量的天然气压缩因子计算方法比较
张 福 元3
(西南油气田公司天然气计量检测中心)
张福元. 用于计量的天然气压缩因子计算方法比较. 天然气工业 ,2000 ;20 (5) :73～76 摘 要 天然气压缩因子或超压因子计算结果的准确性直接影响天然气流量计量的准确性 。当前国内天然 气计量界广泛使用 A GANX219〔1〕,A GA8 号报告 , ISO 1221321997 三种天然气压缩因子计算方法标准 。文章研究了 这三种天然气压缩因子计算方法标准 ,并编写了 N GZCWIN 天然气压缩因子计算软件 ,通过对不同气样和不同温 度 、压力条件的计算 ,比较了三种计算方法的差别 ,并对这些计算方法的应用范围和不确定度提出了看法 。 主题词 天然气 计量 压缩系数 计算 方法 分析
表 2 A GA8 号报告和 ISO 12213 的适用范围
项 目
A GA8 号报告
ISO 12213
管输范围 扩展范围 管输范围 扩展范围
压 力 (MPa) 0～12 0～280 0～12 0～651)
温 度 ( ℃) - 8～65
相对密度
0. 554 ～0. 87
高位发热量 18. 7 (MJ/ m3) ～45. 1
天然气压缩因子计算方法简介
1. A GA8 号报告 在 A GA8 号报告 1994 年版中〔2〕,提供了以组成
天然气压缩因子计算及影响因素分析
天然气压缩因子计算及影响因素分析作者：王春生徐玉建田明磊董国庆徐畅陈钊来源：《当代化工》2015年第06期摘要：天然气长输管道首端与末端之间往往会出现输差，输差是影响输气成本的一个最关键的因素。
针对出现的输差问题，以天然气组分为基础，以压缩因子作为突破口，通过着重理解天然气压缩因子的解法与改进来得到控制输差。
以BWRS方程为重点，通过Excel求得方程系数，然后从中解出气体密度，再代入气体状态方程中求得压缩因子。
通过对天然气压缩因子的求解，得到影响压缩因子的主要因素，从而修正到天然气输量，以便减少输差。
关键词：输差;压缩因子;BWRS方程;影响因素中图分类号：TQ 018 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2015）06-1408-04Calculation of Natural Gas Compressibility Factor and Its Influence FactorsWANG Chun-sheng1，XV Yu-jian1，TIAN Ming-lei1，DONG Guo-qing1，XV Chang1，CHEN Zhao2（1. Northeast Petroleum University， Heilongjiang Daqing 163318，China;2. 7th China Petroleum Engineering&Construction Corp， Shandong Qingdao 266300，China）Abstract： Measurement shortage will often arise between the head and the end of nature gas pipeline which is a vital important influencing factor of transmission cost. Regarding to the phenomenon of measurement shortage， we focused on the compressibility factor and tried to solve the problem by optimizing the calculation method of the compressibility factor so that the phenomenon can be well control. On the basis of BWRS equation， first equation coefficients were obtain by Excel， then the gas density was calculated with these coefficients， finally all these results were put into the gas state equation to obtain the compressibility factor. By solving the gas compressibility factor， its main influencing factors were determined， which could help to correct the throughput of natural gas to keep measurement shortage to the minimum.Key words： Measurement shortage; Compressibility factor; BWRS equation; Influence factor天然气与其他能源材料，例如煤炭和石油相比-天然气的热值较高，利用率较高，并且对环境的污染很小。
天然气压缩因子计算及影响因素分析
ｃ ｏ ｍｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ Ｓ Ｏ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｐ ｈ ｅ ｎ ｏ ｍｅ ｎ ｏ ｎ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ｗｅ ｌ ｌ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ １ ．０ｎ ｔ ｈ ｅ ｂ ａ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ＢＷ ＲＳ ｅ ｑ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ，ｆ ｉ ｒ ｓ ｔ ｅ ｑ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｅ ｆ ｉｃ ｆ ｉ ｅ ｎ ｔ ｓ ｗｅ ｒ ｅ ｏ ｂ ｔ ａ ｉ ｎ ｂ ｙ Ｅ ｘ ｃ ｅ ｌ ， ｔ ｈ ｅ ｎ ｔ ｈ ｅ ｇ ａ ｓ ｄ ｅ ｎ ｓ ｉ ｔ ｙ ｗａ ｓ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｃ ｏ ｅ ｆ ｉ ｆ ｃ ｉ ｅ ｎ ｔ ｓ ， ｉ ｆ ｎ ａ ｌ ｌ ｙ ａ ｌ ｌ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｗｅ ｒ ｅ ｐ ｕ ｔ ｉ ｎ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｇ ａ ｓ ｓ ｔ ａ ｔ ｅ ｅ ｑ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｏ ｏ ｂ ｔ ａ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ． Ｂｙ ｓ ｏ ｌ ｖ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｇ ａ ｓ ｃ ｏ ｍｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ， ｉ ｔ ｓ ｍａ ｉ ｎ ｉ ｎ ｆ ｌ ｕ ｅ ｎ ｃ ｉ ｎ ｇ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ｗｅ ｒ ｅ ｄ ｅ ｔ ｅ ｒ ｍｉ ｎ ｅ ｄ ．ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｃ ｏ ｕ ｌ ｄ ｈ ｅ ｌ ｐ ｔ ｏ ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｃ ｔ ｔ ｈ ｅ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｐ ｕ ｔ ｏ ｆ ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ ｇ ａ ｓ ｔ ｏ ｋ ｅ ｅ ｐ
Ｗ Ａ ＮＧ Ｃ ｈ ｕ ｎ — ｓ ｈ ｅ ｎ ｇ ，ＸＶＹ ｕ － ｊ ｉ ａ ｎ ，Ｔ Ｉ Ａ Ｎ Ｍｉ ｎ ｇ — ｌ ｅ ｉ ，ＤＯ ＮＧ Ｇ ｕ ｏ — ｑ ｉ ｎ ｇ ，Ｘ ＶＣ ｈ ａ ｎ ｇ ，Ｃ ＨＥ ＮＺ ｈ ａ ｏ
Ｗ Ａ ＮＧ Ｃ ｈ ｕ ｎ — ｓ ｈ ｅ ｎ ｇ ，ＸＶＹ ｕ － ｊ ｉ ａ ｎ ，Ｔ Ｉ Ａ Ｎ Ｍｉ ｎ ｇ — ｌ ｅ ｉ ，ＤＯ ＮＧ Ｇ ｕ ｏ — ｑ ｉ ｎ ｇ ，Ｘ ＶＣ ｈ ａ ｎ ｇ ，Ｃ ＨＥ ＮＺ ｈ ａ ｏ
天然气基本压缩因子计算方法(最全)word资料
天然气基本压缩因子计算方法编译:阙洪培(西南石油大学审校:刘廷元这篇文章提出一个简便展开算法:任一压力-温度的基本压缩因子的输气监测计算。
这个算法中的二次维里系数来源于参考文献1。
计算的压缩因子接近AGA 8状态方程值[2]。
1 测量在天然气工业实用计量中,压力、温度变化作为基本(或标准条件,不仅地区间有差别,而且在天然气销售合同也有不同。
在美国,通常标准参考条件是60°F和14.73 psia。
欧洲常用的基本条件是0 ℃和101.325 kPa,而标准条件是15 ℃和101.325 kPa。
阿根廷也用15 ℃和101.325 kPa,而墨西哥则用的是20 ℃和1kg/ sq cm(绝对。
计算真实气体的热值、密度、基本密度、基本体积、以及沃贝指数时要求已知基本条件的压缩因子。
表1是理想气体值。
表1中的理想气体值不能用于密闭输气,必须计算相应基本条件的压缩因子。
计算其它基本条件的压缩因子可用AGA 8 程序,但代数计算较复杂,计算机编程共有三组软件,比较耗时。
本文提出了一个展开算法,计算密闭输气基本条件(基本条件可是任何压力温度的压缩因子。
2 压缩因子接近外界条件时,即压力小于16 psia,截断维里状态方程(方程组中的方程1较好地描述了天然气的体积性质。
方程1中,各符号的物理意义是:Z = 基本条件下压缩因子B = 二次维里系数R = 气体常数P = 基本条件的绝对压力T = 温度条件的绝对压力天然气基本压缩因子接近1,如0.99,B必然为负(图1方程2是混合物的二次维里系数,式中B ij = B ji为组分i和j的二次交互维里系数,B ii为纯组分i 的二次维里系数。
二次维里系数是温度的函数。
也可用方程3求B,便于手工计算。
比较适合密闭输气计算,方程3中B i的平方根为总因子,参见参考文献1,3,4。
问题的提出:表中常见60°F总因子值,而未见有其它基本温度条件的总因子值。
酸性天然气压缩因子的快速估算
文 献标 志码 ：Ａ
文章 编号 ：１ ０ ０ ０— ４ ４ １ ６ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ９— ０ Ａ ３ ２— ０ ４ 压缩 因子 的简 化方 法 。
２ 天然气压缩 因子 常规计算 方法
测定 压缩 因子 常用 的方 法包 括 ： 实验 测定 、 状 态
方程 和经 验公 式 。 实验 数 据 不 足 时 ， 压 缩 因子 可 基
式中 Ｐ — — 对 比压力
ｐ —— 气 体工 作压 力 （ 绝 对压 力 ） ， ｋ Ｐ ａ
１ 概述
计 算 压缩 因子 有 很 多 种 方 法 ¨ Ｉ ４ ， 比较 常 用 的
Ｐ ——气体临界压力（ 绝对压力 ） ， ｋ Ｐ ａ
— —
对 比温 度
有用 摩 尔 组 成 进 行 计 算 （ Ａ Ｇ Ａ ８—９ ２ Ｄ Ｃ计 算 方 法 ） 和用 物 性 值 进 行 计 算 （ Ｓ Ｇ Ｅ Ｒ Ｇ一８ ８计 算 方 法 ） ［ ５ ３ 。 然而 ， 这 些方 法计 算复 杂 ， 大 多数 的方 法都 采用 气 体 相对 密 度 的 函数 去 估 算 气 体 的拟 临 界 参 数 ， 查
速估算酸性天然气压缩 因子的关系式。结合实例 ， 得 出快速估 算方法与常规计算方法的相对误 差
为０ ． ９ ７ ％， 结果相 近 。
关键词 ： 天然气； 压 缩 因子 ； 酸 性天 然 气 ； 平均 临界 压 力 ； 平均 ， Ｉ 盏 界 温度
中 图分 类 号 ：Ｔ Ｕ ９ ９ ６ ． ６
于对应态原理 ， 采用关系式计算 。对应态原理规定 压缩 因子 可定 义 为对 比压力 和对 比温度 的 函数 。对 比压 力 和对 比温度 计算 如下 ：
Ｐ ＝Ｐ ｃ （ Fra bibliotek ） ＝
天然气压缩因子及标准体积计算
天然气压缩因子及标准体积计算天然气压缩因子及标准体积计算导语：天然气是一种重要的能源资源，广泛应用于工业、民用和交通领域。
在储存和运输过程中，天然气往往会受到压缩或膨胀的影响。
为了更准确地计量天然气的数量，我们需要了解天然气压缩因子和标准体积的概念，并掌握相关的计算方法。
一、天然气压缩因子的概念天然气的体积与压力、温度以及成分有关，而天然气的压缩因子则是描述天然气体积变化的重要参数。
压缩因子是指实际天然气体积与理论天然气体积之间的比值。
天然气在不同压力和温度下的压缩因子是不同的，通常用Z表示。
当Z=1时，说明天然气符合理想状态，即PV=ZnRT，其中P是天然气的压力，V是天然气的体积，n是物质的摩尔数，R是气体常数，T是天然气的温度。
当Z小于1时，说明天然气存在压缩，体积变小；当Z大于1时，说明天然气存在膨胀，体积变大。
二、天然气压缩因子的计算方法天然气压缩因子的值受到很多因素的影响，如压力、温度、天然气的成分和田间条件等。
常见的计算方法有实验法和经验法。
实验法是通过实验测定压缩因子的值。
实验室通常使用高精度的实验装置，将天然气在不同压力和温度下进行测量，并计算出相应的压缩因子。
这种方法准确度高，但时间成本较高，不适合大规模应用。
经验法是通过统计数据建立的数学模型来计算压缩因子。
常用的经验法有很多，如Dranchuk-Abou-Kassem (DAK)模型、Peng-Robinson (PR)模型等。
这些模型基于一定的假设和实验数据，通过计算方程以及相似物性参数，预测天然气的压缩因子。
经验法计算速度较快，适用于大规模计算，但存在一定的误差。
三、标准体积的概念和计算标准体积是指天然气在标准条件下的体积，常用单位是立方米（m³）。
标准条件一般指标准大气压（101.325千帕）和摄氏度为15℃（或20℃）的状态。
天然气的实际体积与标准体积之间存在一定的关系，可以通过压缩因子进行计算。
标准体积与实际体积之间的关系可以用以下公式表示：V_std = V_actual * Z * (P_std / P_actual) * (T_actual / T_std)其中，V_std是标准体积，V_actual是实际体积，Z是压缩因子，P_std和P_actual分别是标准压力和实际压力，T_actual和T_std分别是实际温度和标准温度。
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11217 Beggs2Brill 方法[6 ]
该模式是 Beggs2Brill 拟合 Standing2Katz 图版得
到的相关经验公式 ,其形式如下 :
Z = A + (1 -
A) / eB
+
C
p
D r
(8)
式中 :
A = 1. 39 ( T r - 0. 92) 0. 5 - 0. 36 T r - 0. 101
B
=
(0. 62 -
0. 23
T r)
pr
+
(
0. 066 T r - 0. 86
-
0. 037)
p2r
+
0. 32 P6r 109 ( Tr- 1)
C = (0. 132 - 0. 32log T r)
D
=
10 (0.
3106
-
0.
49
T r +0.
1824
2
Tr
113 图版法
在计算机出现以前 , 图版法计算气体的压缩因
子是 比 较 成 熟 的 方 法; 其 计 算 方 法 主 要 采 用
Standing2Katz 图版 , 利用对比状态原理查图可得到
对应温度 、压力下全体的压缩因子[7 ] 。
第 1 期 汪周华等 : 酸性天然气压缩因子实用算法对比分析
49
2 酸气校正方法
对于含有 CO2 和 H2 S 气体的天然气 ,国外通常 称为酸性天然气 。由于天然气中 CO2 和 H2S 气体的 存在 ,将会影响到天然气的临界温度和临界压力 , 并 导致天然气的气体偏差系数 Z 值的增加 , 从而引起 其它计算的偏差 。因此 ,对于酸性天然气进行临界参 数性质的校正非常必要 。
=
0. 06125 (
y
pprt ) exp
|
-
1. 2(1
-
t) 2 |
(5)
Z
=
1
+y+ (1 -
y2 y) 3
y3 -
(14. 76 t -
9. 76 t2 + 4. 58 t3) y + (90. 7 t -
242 . 2 t3 + 42. 4 t3) y (1. 18 +2. 82 t
Ξ 收稿日期 : 2003 - 03 - 03 作者简介 : 汪周华 (1979 - ) ,男 (汉族) ,湖北宜昌人 ,在读研究生 ,攻读方向气田开发 。。
48
西南石油学院学报 2004 年
的相关物性参数比较多 。方程具体形式可见参考文
献[ 7 ] 。其它用来计算天然气压缩因子的状态方程 还有 PR 、BWRS、L K 等 。 112 经验公式法
第 26 卷 第 1 期 西 南 石 油 学 院 学 报 Vol. 26 No. 1
2004 年 2 月 Journal of Sout hwest Petroleum Institute Feb 2004
文章编号 : 1000 - 2634 (2004) 01 - 0047 - 04
酸性天然气压缩因子实用算法对比分析Ξ
汪周华1 ,郭 平1 ,李海平2 ,冉新权2 ,钱治家3
(1. 西南石油学院石油工程学院 ,四川 南充 637001 ; 2. 中国石油勘探与生产公司 ; 31 中国石油西南油气田分公司东北矿区)
摘要 : 在大量文献调研的基础上 ,综述了目前天然气压缩因子的计算方法 ;并针对酸性天然气压缩因子计算时由于 H2 S 和 CO2 的影响 、校正体系拟临界参数的方法和思路作了相关论述 ,并进行了实例对比分析 。 关键词 : 压缩因子 ; 酸性天然气 ; 组分校正 ; 密度校正 中图分类号 : TE832. 31 文献标识码 : A
A8
T
2 p
r
)ρr
-
A9(
A7 Tpr
+
A8
T
2 p
r
)
ρ5r
+
A 10 (1
+
A 11ρ2r)
ρ2r
T
3 p
r
exp
(
-
A 11ρ2r) + 1
(1)
ρr
=
0. 27 ppr Tpr
式中 :
ppr —拟对比压力 ;
T pr —拟对比温度 ;
A 1 - 11 —相关系数 。
11212 Hankinsorr Thomas2Phillips 方法 ( HTP) [4 ]
1972 年 ,Wicher2Aziz 引入参数ε,主要考虑了一 些常见的极性分子 ( H2 S、CO2) 的影响 , 希望用此参 数来弥补常用计算方法的缺陷 。参数ε的关系式如
下: ε = 15 ( M - M 2) + 4. 167 ( N 0. 5 - N 2) (13)
式中
M —气体混合物中 H2 、CO2 的摩尔分数之和 ;
1 天然气压缩因子计算方法
111 状态方程法 20 世纪 60 年代以来 ,随着天然气工业迅速发
展 ,经常要求在高压 、低温 、以及非烃组分含量较高 的情况下准确计算 Z 。多年来人们提出了 50～60 个实际气体方程 ,一些方程是在分析研究的基础上 建立起来的 ;另一些是在经验或半经验的基础上建 立起来的 ,有些相对简单 ,有些相对复杂 ,但是在符 合其适用条件的前提下 ,这些状态方程可以得到令 人满 意 的 结 果 。较 具 有 代 表 性 的 有 J D vander Waals 方程和 Virrial 方程[1 ] ,但它们均属于半经验 公式 。而且前者在临界状态附近相当不准确 ,而后 者虽然引入了温度函数的 Virial 系数来表征分子间 的引力 ,但是由于计算分子间引力太复杂 ,应用条件 受到限制 。迄今为止被人们公认为最成功的 R —K
(16)
212 密度校正[10 ]
采用 密 度 校 正 比 较 有 代 表 性 的 方 法 是
Elsharkawy 在 2000 年提出的 , 其具体校正关系式
为:
ppc = 787. 06 - 147. 34γg - 7. 916γ2g
(17)
T pc = 149. 18 + 358. 14γg - 66. 976γ2g (18)
方程 ,也毕竟由于仅有两个参数 ,不能在很宽压力和 温度范围内准确计算 PV T 参数 。目前 , SHBWR 方 程被公认为是计算烃类气体的最佳方程 ,该方程是 Starling 和 Han 于 1972 年在大量实验数据的基础上 提出的修正 BWR 方程 ,该方程虽然能准确计算烃 类气体的相关参数但是由于没有考虑非烃类气体的 影响 ,应用条件还有一定的限制[2 ] 。
Tci —i 组分的校正临界温度 , K;
pci —i 组分的校正临界压力 , kPa 。 同时 , Wicher2Aziz 提出了修正方程的压力实用 范围为 0 ～ 17 240 kPa 。在该压力的范围内还需对温 度进行修正 ,其关系式为 : T′= T + 1. 94 ( p/ 2760 - 2. 1 ×10 - 8 p2)
除了采用状态方程计算天然气的压缩因子外 , 还有大量简单适用的经验关系式 ,比较有代表性的 有以下几种 。
11211 Dranchlk2Abu2Kassem 方法 (DA K) [4 ]
Z
=
( A1
+
A2 Tpr
+
A3
T
3 p
r
+
A4
T
4 p
r
+
A5
T
5 p
r
)
ρr
+
( A 6 +
A7 Tpr
+
1992 年 6 月召开的国际标准化组织 ( ISO) 天然 气技术委员会第 4 次会议上 ,推荐了 2 个以状态方 程为基础的精度较高的计算方法 ,并于 1994 年形成 了国际标准草案[3 ] 。一个方程是 A GA8 —92DC 方 程 ,该方程源出于美国天然气协会 (A GA) 关于孔板 流量计标准的 A GA 报告 ,现为美国国家标准 ;另一 个方程是 SGER G —88 ,该方程是 20 世纪 80 年代 , 有德国 、英国等国家组成的欧洲气体研究集团 ,根据 以天 然 气 分 析 数 据 计 算 压 缩 因 子 的 总 方 程 M GER G —88 ,提出的立足于天然气物性 (热值 、密度 等) 进行计算的标准型方程 。这两个方程在应用中 都考虑了非烃气体的影响 ,应用范围较宽 。但是以 上两个方程应用起来很不方便 ,需要的参数比较多 。
N —气体混合物中 H2 S 的摩尔分数 。
根据 Wicher2Aziz 的观点 ,每个组分的临界温度
和临界压力都应与参数ε有关 , 临界参数的校正关
系式为 :
Tci = Tci - ε
(14)
pci = pci Tci/ Tci
(15)
式中 , Tci —i 组分的临界温度 , K;
pci —i 组分的临界压力 , kPa ;
引 言
压缩因子是天然气重要的物性参数之一 ,它不 仅经常应用于天然气勘探 、开发和加工利用等领域 , 也和天然气计量密切相关 。随着目前油气勘探开发 技术的不断提高 ,发现了许多含有 H2S 和 CO2 油气 体系气体 ;由于酸性天然气的腐蚀性和毒性 ,一般实 验室无法测量其偏差系数 ,故大多采用计算的方法 。 目前计算天然气压缩因子的方法较多 ,归纳起来主 要有三类 :一是状态方程法 ;二是经验公式法 ;三是 图版法 。
1 Z
-
1 + ( A 4 Tpr -
A2 -
A6
T
2 p
r