气体膨胀因子

当地下1立方米的天然气采到地面时,会膨胀成多少立方米?这个倍数就是气体膨胀因子E。因为地下压力大,气体被压缩,所以E总是远大于 1(通常在 100-300 左右)。

VSC:n摩尔气体在地面标况下的体积(膨胀后)。

V:n摩尔气体在地下储层中的体积(压缩前)。

应用真实气体状态方程PV=nZRT,分别写出地下和地面的状态,两者相除即可推导。

代入美国油田实用标况:

PSC = 14.7 psia

TSC = 520 °R (60°F)

ZSC = 1 (理想气体假设)

可得最终结果:

压力P越大,气体被压缩得越厉害,采出后膨胀倍数E直线上升。

温度T越高,气体分子热运动加剧,地下体积本就较大,因此膨胀到地面的倍数E反而下降。