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文档简介
WinProp相态程序 Windows版本用户指南WinProp1第一章 数据集结构和控制1第二章 组分4第三章 常用选择6第四章 两相饱和度和相边界计算7第五章 闪蒸计算10第六章 三相边界计算12第七章 组分的劈分和归并13第八章 实验室计算14第九章 回归17什么是WinProp? WinProp是CMGProp的Windows版本。 WinProp是CMG状态方程多相平衡特性软件包,它包括流体特征化、组分归并、实验室数据回归拟合、相态图计算、沥青沉淀等等。在WinProp中考虑的实验包括分离器油和气的合并、压缩系数测量、等组分膨胀、微分脱气、分离器测试、等容衰竭和膨胀试验。 可用WinProp分析油藏油气系统相态,产生CMG组分模拟器GEM的组分性质。 WinProp具有图形接口,图形由ExcelTM输出。WinProp也可产生CMGprop的关键字数据文件,除CMGProp需要的常规关键字外,还包括图形接口的特殊控制字符。因此,WinProp不能解释用编辑程序(editor)产生或修改的数据。第一章 数据集结构和控制第一节 数据集结构数据输入表可以由双击某一行(或一方框)激活。在每一张表格中可以输入和编辑数据。若插入一计算选择,则(1)选择将要插入新的计算的某一行,单击该行。(2)由菜单选择。在Stat(状态)列中的“U”表示相应的数据未定义。一旦表格数据输入,“U”则由状态列消失。 第二节 编辑数据集一、编辑数据集结构 除第一节描述的插入计算选择以外,也可由菜单选择Edit编辑数据。 下述菜单项可用: undo 取消前次的编辑功能。 Cut 剪切选择,与它们有关的数据进入Clipboard,但对Title和Control及Component表不能剪切。 Copy 复制选择。与它们有关的数据拷入CLipboard。 Paste 该选择从Clipboard将数据读入数据集。 可使用Copy和Paste选择在一WinProp内传递信息和计算选择或从一个数据集传入另一数据集。 二、编辑表 在很多表格上,可将数据输入表(或网格),大多数可使用菜单项Table插入一新行或删除行。 用左鼠标键点黑不同单元中的数据,然后可删除,剪切或粘贴相应单元的数据:删除DELETE,剪切CTRL+x,粘贴CTRL+V,注意:DELELE删除单元中的数据,但并不删除相应的行。如要删除行,使用TableDelete rows。 三、编辑文本箱和网格单元在编辑一网格单元之后,必须按一Enter键,使得修改有效。对与网格无关的文本箱而言,Enter键无效,而只是导致一声尖叫。 第三节 创建、打开和存贮数据文件 选择FileNew创建一新的数据文件。WinProp在数据集中预设了三个未定义的表:Title and controls,Component和Composition。现存的文件可由选择Fileopen来打开。 存放数据文件用Filesave。存放不同名称时用FileSave as。 按常规,所有数据集名称具有dat后缀。在WinProp运行期间,产生下述文件:文件后缀 描述 out 计算结果硬拷贝输出 gem 组成性质输出,格式适用于组分模拟器GEM。 rls 由回归、归并及劈分过程产生的组分性质输出。 Srf 绘图输出。 xls ExcelTM文件,包含由srf文件产生的数据和图形。 结果文件在out文件中,当进行回归、归并和劈分过程时,WinProp产生一rls文件。可打开该文件产生一新的数据集(参见组分劈分、归并及回归)。如果在表Component properties print option表中,选择用于CMG组分模拟器GEM的组分打印,组分性质则输出到Gem文件中,格式直接适用于GEM。 选FileExit退出WinProp。 第四节 运行、查看输出和产生图形 运行数据集,选FileRun(或使用F2键) 硬拷贝输出在out文件中。查看硬拷贝输出,选FileView output(或使用F3键)。缺省编辑是DOS编辑器edit。通过在文件CMGLCH.INI 中包含“user_editor=”的重定义行,可以再指定一编辑器。请参见Default user_defined editor. 某些计算选择可产生绘图数据。绘图信息在srf文件中。为用ExcelTM产生图形,选FileCreate Excel plots(或键入F4)。WinProp具有它自己的ExcelTM模板和宏,调用ExcelTM,并产生相应的图形。ExcelTM图形存在.xls文件中,如果没有绘图数据,则输出一信息。 查看已经用WinProp产生的ExcelTM图形,选FileView Excel plots。第五节 获得帮助信息选help可出现下列选择:Contents 显示帮助文件内容表Search for help on 针对某一特定的问题寻求帮助help on current form显示当前表格的帮助。当前表格帮助信息也可由F1键调用。 第六节 标题和控制Comments输入关于该数据集的注释。这些注释将在数据集结构表中显示。Title1,Title2,title3可输入最多3个标题Equation of state选择油气相的状态方程。缺省为PR(1978)PR(1978) Peng-Ronbinson状态方程,常数“a”的1978表达式。PR(1976) Peng-Ronbinson状态方程,常数“a”的1976表达式,这是原始状态方程。SRK(G&D) Soave-Redlich-Kwong状态方程,带常数“a”,由Grabosk和Daubert(1978)提出。SRK 原始Soave-Redlich-Kwong状态方程。Unitspsia & deg F 全部压力用psia,温度用degF。KPa & deg C 全部压力用kPa,温度用deg C。kg/cm2 & deg C 全部压力用kg/cm2,温度用deg C FeedMole 表格Composition 用摩尔或摩尔分数或摩尔百分数。Mass 表格Composition用质量(例:kg)或质量分数或质量百分数。当选Mass时,WinProp使用组分分子量,将所有质量分数转换成摩尔分数。全部输出为相应摩尔分数,而不是输入的质量分数。第二章 组分第一节 组分选择和定义 状态方程需要每个组分的下列性质:临界压力(Pc)、临界温度(Tc)、偏心因子()和不同组分之间的相互影响系数(ij)。还需要分子量计算质量密度。对每个组分还要定义附加因子,例如,体积偏移量、参数a和b,以增加状态方程预测精度。的缺省值是零。Peng-Ronbinson状态方程的a和b的缺省值分别为0.45723553和0.077796074,对Soave-Redlich-Kwong状态方程而言,a和b的缺省值分别为0.4274802和0.08664035。 选择或编辑组分时,在数据集结构表的“Component”行双击,随后出现组分定义(component definition)。 可从WinProp的组分库中提取组分或自己定义。 提取库组分时选OptionInsert Library component ,下列表格将激活。 一、Library component(库组分) 同时按下CTRL键和鼠标键,选择库组分。组分选择的顺序取决于鼠标键按键的顺序。 按下View selection order查看顺序。 二、已知性质的用户组分 如果有一已知性质的组分,可选optioninsert own componentCriticalproperties 插入该组分。 三、已知SG,Tb和MW的用户组分 对很多重烃分数而言,已知性质为比重(SG)、常压沸点(Tb)和分子量(MW)。这些组分可选择Optioninsert own component SG,TB,MW来定义。 至少要求其中两种性质。为估计状态方程要求的临界性质和偏心因子,WinProp有三种选择方式:Lee-Kesler相关式(Lee和Kesler,1975),Riazi和Daubert相关式(Riazi和Daubert,1980),或Twu相关式(Twu,1984)。 第二节 组分性质 在组分选择和定义之后,其参数和性质在表格Component definition中表示出来。 表 头 参数或性质 Component 组分名 HC 烃标志(1,表示烃) Pc(atm) 临界压力(大气压) Tc(K) 临界温度(K) Acentric fact. 偏心因子 Mol.Weight 分子量 Vol.shift 体积偏移(无量纲) Vc(1/mol) 临界体积(1mol) Vc(Viscosity) 用于粘度计算的临界体积(1/mol) Omega A a因子 Omega B b因子 SG 比重(水1) Tb(deg F) 常压沸点(华氏度) 上述表中所列参数在表Component中表示。SG和Tb之值在其定义的组分中表示。一旦SG和Tb曾用于计算临界性质和偏心因子,则改变表中的SG和Tb值不会影响其它性质。如果希望用修改过的SG和Tb值重新计算给定组分的性质,则需使用optionDelete Component从表中删除那个组分。再使用optionInsert own componentSG,TB,and MW,用修改过的SG和Tb值插入一新的组分。 第三节 相互影响系数 引入相互影响系数(ij)是为了说明不同分子之间的相互影响。它们的值一般由将预测的饱和压力与实验数据拟合而得。组分之间的相互影响系数在表Int.coef.中表示。 一、烃类之间相互影响系数烃组分(HC)由表component中HC列的值为1来标识。烃类之间的相互影响系数由下式计算: ij=(2Vci1/6Vcj1/6)/(Vci1/3+Vcj1/3) 其中,Vci是组分i的临界体积,是烃类相互影响系数指数。 已经证明,1.2能很好地拟合链烷烃之间的相互影响系数(oellrich等,1981)。然而,应由与实验数据拟合而得(例如:饱和压力)。 为避免相互影响系数表的混乱,当装载该表时,未显示烃类的相互影响系数。显示按show HC lnt.Coef.隐含按Hide HC lnt. Coef。 二、其它相互影响系数 WinProp库中的非烃类之间、烃类和非烃类之间的相互影响系数在表中显示出来。也可按需要进行编辑,注意:由于ij=ji,改变一个,同时也改变另一个。 三、粘度参数油气之间的粘度由Jossi,stiel和Thodos(JST)相关式(Reid等,1977)计算而得: (*)+10-40.25a0+a1r+a2r2+a3r3+a4r4+a5r5 其中 油气粘度,厘泊或mPas*低压粘度,厘泊或mPasTc16 M12Pc23,Tc单位为K,Pc为大气压M分子量r摩尔密度,cVcV混合临界体积Vc由下式计算: 其中是混合指数参数,Xi是组分组成,Vci用于粘度计算的临界体积(表component中的Vc(viscosity)。,ao,a1,a2,a3和a4,在表Viscosity中输入。当表第一次激活时,缺省值即显示出来。 第四节 组分性质输出 组分性质通常不在输出文件中列出。当需要输出组分性质时,选择Optionprint Component properties.在数据集中出现Component properties print Options.可选择详细的组分性质输出或以适用于CMG的GEM格式输出。其输出的组分性质形成gem文件。第三章 常用选择综述 这一章描述大多数计算使用的常用选择。包括Composition specificaton,Initial K-values,Output level和Stability test level。大多数实验室计算常用的饱和压力计算在下一章讨论。 第一节 组分组成定义 组成以摩尔或重量单位输入,指定为分数或百分数。值在内部归一化。如果输入重量分数或重量百分数,则在内部将它们转换为摩尔分数。重量单位的选择在Titles and controls。表Composition有两列组分组成输入。主组成一般指油藏中油或气组成。主组成必须输入。次组成通常指注入流体。若次组成不需输入,则其缺省为零。 在一数据集中,可定义几个组成部分。该组成之后的计算使用这一组成,直到运行结束或遇到另一组成。 对所有计算使用的供给组成可以是:主组成和次组成的混合由前次计算而来前次计算的蒸汽组成前次计算的液体组成前次计算的n相的组成组成在Feed菜单中指定。 第二节 初始K值要求初始K值启动大多数计算。这些可以是:由Wilson方程(internal)内部估计,即: lnKi537(1+Wi)(1-TciT)+ln(PciP)由前次两相计算(previous)由前次多相计算的n相(phase) 第三节 输出级通常输出级为1。如果要求每一步计算的更多信息,输出级定为2。 第四节 稳定性测试级在相态计算中,相的数目一般预先是未知的。WinProp假定系统初始为单相,并进行稳定性测试。稳定性测试指确定一个系统是否需要劈分另外的相而获得稳定性。稳定性测试在多维Gibbs自由能表面寻找平稳点。对一稳定相而言,Gibbs自由能必须小于所有平稳点的值。稳定性测试确定平稳点搜寻的彻底性。其值从0到4。通常1值对大多数两相油气系统而言已经足够。对多于两相的系统而言,可能需要其值等于4。当一个数据表首次激活时,稳定性测试级置为缺省值。如果怀疑系统可能具有更多的相,增加其值,重新运行数据集。 第四章 两相饱和度和相边界计算综述 这一章描述相边界的混合计算泡点和露点计算相态图计算(压力温度、压力组成、温度组成)临界点计算多次接触计算相边界计算还生成相的等摩尔分数线或等体积分数线(特征线) 第一节 饱和压力 选Calculation2P Saturation Pressure调用该选择。有一数据集例子为pressat.dat. Feed,K-values,Output和Stability test level的输入,参见常用选择。饱和压力的估计值在适当的文本箱输入。如果估计值误差很大,可以请求WinProp内部产生一饱和压力计算的更好的初始假设,只需点一下Improve saturation pressure estimate。与饱和压力计算有关的实验数据(它们可以放入一回归中拟合),在表Experimental中表示。包括饱和压力、液体和蒸汽质量密度、压缩系数和粘度,也可指定对每个实验数据的权值。第二节 饱和温度选:Calculation2P Saturation temperature.数据例:tempsat.dat.Feed,K-values,Output leveL和stability test level,参看常用选择。饱和温度的估计在合适的文本箱输入,如果估计很差,则可请求WinProp产生一较好的估计值。与温度压力计算有关的实验数据在表Experimental中,包括饱和温度、液体和蒸汽质量密度、压缩系数、粘度。也可指定每个实验数据的权。 第三节 相边界和特征线计算选Calculation 2P Envelope其例子为envel 2P1.dat(PT图)和envel2P2.dat (PX图)。两相包络图计算产生单相和两相区的边界。泡点包络图指单相液区和两相气液区的边界;露点包络图指单相气区和两相气液区的边界。计算的包络图是:压力温度(PT)图压力组成(PX)图温度组成(TX)图 一、类型在表Type中可指定计算的包络图的类型。在这张表中,可指定相应X轴和Y轴的变量。还可输入一X变量(当前为温度)和Y变量的估计值,从而指定要计算的第一个点。X变量和Y变量分别称为独立或依赖型变量,Y变量的输入选择为“unknown”,“previous”,或一输入值,也可输入X和Y的最大最小值。当达到最大或最小值时或计算到最大点数时,计算停止(参看VaporControl)。 在计算相态图过程中,WinProp还通过插值计算临界点的位置。如果临界点位于相包络图上,该方法是非常有效的。也可用直接临界点计算(参考临界点计算)。 二、Vapor/control1蒸汽摩尔分数蒸汽摩尔分数为零,计算泡点包络图,为1计算露点包络图。为方便起见,WinProp一般计算两种曲线。2蒸汽体积分数蒸汽体积分数值为01,计算与Fv和1Fv相对应的曲线,两条曲线在临界点混合。当输入一蒸汽体积分数值时,WinProp计算与Vv和1Vv相对应的曲线,等体积分数曲线称为特征线。蒸汽摩尔分数输入值作为计算的初值。3最大点数该值指相态图计算的最大点数。4初始步长初始步长控制包络图计算点之间的间隔。可使用正值和负值。正值表示相态图初始轨迹为X值增加方向,负值则为X值减少方向。WinProp内部估计随后点的步长。5表值指要计算Y值的X值。因为包络图计算中的步长是自动的,因此,输入这些值使得在这些点上计算。 第四节 临界凝析压力临界凝析温度计算临界凝析压力指PT相包络图上的最大压力,而临界凝析温度指最大温度。这两个值在两相PT包络图计算中估计(参看相边界和特征线计算)或直接选Calculation |Criconden-bar/therm计算。例子为cricon.dat。对Feed,K-values,Output level和Stability test level见常用选择。压力和温度的初值,可选unknown或Previous(前次计算的值)或打入初值。 第五节 临界点计算相边界和特征线计算通过插值计算临界点。该方法是有效的,产生相边界和临界点。然而,如果想直接计算或想在回归计算中拟合临界点,应当使用Critical points计算选择。临界点计算由选择CalculationCritical points调用。例子为Critical.dat,该选择使用Heidemann和Khelil(1980)计算方法。需要的数值数据包括无量纲体积下限和无量纲体积上限。无量纲体积等于摩尔体积V与状态方程参数b之比。计算两个体积限之间的全部临界点。缺省值分别为1.0和5.0。可以输入实验临界压力和温度,用于回归目的。第六节 多次接触计算 气和溶解剂注入过程通常包括多次接触计算,研究蒸发或萃取过程。在结果解释时产生拟三角相图。大多数气或溶解剂注入是汽化凝析过程(Zick,1986),结果三角相图呈砂漏形。 多次接触计算选CalculationMultiple contacts来调用,例子为multi .dat.计算采用下述步骤,压力和温度在表conditions中输入。 1首先将主气(例如:干气)与给定摩尔分数的补气(例如:液化石油气)混合形成溶解剂。主气和补气的摩尔组成,补气的分数在表composition中输入,油的组成在表Feed中指定。 2将溶解剂加入到油中,使得溶解剂和油的摩尔比对每次混合增加一给定值。溶解剂增量比在表condition的solvent increment ratio输入。缺省值为0.05。闪蒸计算最多100次混合。如果未检测到两相区,则认为是一次接触混相,计算停止。在两相区形成后,计算继续第3步和第4步。 3使用第2步检测的两相区中的第一个点,取掉所有液体。剩余气与原始油以气油比Ratio:(1Ratio)结合,其中Ratio的值在Conditions中的Equilibrium gas/original oil mixing ratio 输入(缺省值为0.01),执行闪蒸计算,取掉液体,过程重复进行。该过程模拟蒸发或萃取过程。最多进行50次。 4使用第2步检测到的两相区的第一个点,取掉所有气体。剩余的液体与原始溶解剂以溶解剂液体比RATIO(1RATIO)结合。进行闪蒸计算,取掉蒸汽。过程继续,直到油不能进一步变富,或执行50次以后。该过程模拟凝析气驱过程。表composition的最后一列确定作三角相图三个拟组分的分组。 第五章 闪蒸计算综述 闪蒸计算决定系统在给定压力、温度和组成下的劈分。计算相的数目和每个相的性质。WinProp可作多种类型的闪蒸计算。1两相蒸汽液体2三相蒸汽液体1液体23三相气液水4四相闪蒸计算(只有流体相)5有固相的多相闪蒸计算在上述计算中,流体相用状态方程模拟,除第3个以外。在第3个计算中,水相中的组分溶解度用亨利定律模拟。计算5可模拟沥青沉淀,单相区闪蒸计算生成单相系统。第一节 两相闪蒸计算调用方法为calculation2P flash,实例为flash 2P dat.Feed,K-values,Output level和stability test level看常用选择。闪蒸计算在给定的压力和温度下进行。通过指定压力或温度步及步数执行一系列计算。步长可以是正或负。第一步指在指定的压力和温度上的计算。回归计算中的实验数据在表Experimental和Exp.K-values中输入。实验数据包括质量密度、摩尔分数、体积分数、压缩系数、气相和液相的粘度。实验K值在表Exp.K-values中输入。第二节 多相闪蒸计算调用方法:CalculationMultiphase flashFeed,K-values,output level和Stability test level,参看常用选择。在flash type中选择多相计算的类型。三相和四相计算使用的计算技术描述见Nghiem和Li(1984)。这是一个有戏剧效果的过程,其相的数目逐步增加。全部相用状态方程模拟。选择的相的数目指最大相数。因此,对两相系统选四相计算,其结果与两相闪蒸计算相同。 OGW计算包括三相计算,其中气液相用状态方程模拟,水相用Henry定律模拟。由于状态方程是为类气烃系统而推导的,因而不可能精确模拟水相。Li和Nghiem(1986)推荐,在水相中对组分溶解度使用Henry定律常数。水相中组分i的逸度系数iw定义如下: lniw=ln(Hi/p) 其中Hi是组分i的Henry定律常数,每个组分的Hi在表Henrys law中输入。如果不指定Hi,WinProp内部计算。 三相和OGW计算的实验数据在表Experimental中输入,包括质量密度、摩尔分数、体积分数和不同相的粘度。 WinProp不接受四相计算的实验数据。 第三节 具有固相的多相闪蒸计算一、理论背景1热力学模型模拟沥青沉淀的模型详见Nghiem等(1993)。表示沉淀沥青为单组分固相。固相中沥青的逸度为: lnfs=lnfs*+Vs(PP*)(RT) 其中fs和fs*是纯固体沥青在压力P和P*下的逸度,Vs为纯沥青的摩尔体积,R是通用气体常数,T为温度,fs*,P*和Vs是模型参数。 2沥青组分特征化 模拟沥青沉淀的关键步骤是沥青组分的特征化,包括溶解状态和固相。已经发现,将该最重组分劈分为两个组分,非沉淀组分和沉淀组分,可以较好地模拟实验数据。 二、输入数据 调用方法CalculationSLV asphaltene flash,实例为asphalt.dat.在表Calculation中的数据输入与其它闪蒸计算类似。在表Ref.state中,输入下列信息: 1计算方法标识符 三相闪蒸算法交替进行闪蒸和稳定性计算,以对单相流体做稳定性测试作为开始。如果出现不稳定,则进行两相闪蒸计算,紧接着对两相系统稳定性进行测试等等。三种计算方法均可用于计算,其差别在于稳定性测试执行的顺序不同。在方法1中,其稳定性测试首先对固相。在方法2(缺省)中,稳定性测试首先对全部流体相,然后对固相。方法3是方法1的特例;方法3对收敛的两相流体固体系统不做稳定性测试。因此,方法3更有效,但不如方法1严密。对大多数情况而言,方法1和方法2收敛结果相同。也有例外情况,一种方法收敛,而另一种不收敛。 2参考逸度ln(固相逸度(atm)指定参考逸度有三种方法:Calculate:在给定压力下的参考逸度等于系统收敛于单液相或气液两相后沥青组分的逸度。previous:由前次沥青闪蒸计算而得的参考逸度。input value:参考逸度的自然对数值(大气压)3参考压力(大气压)计算参考逸度的参考压力。仅当输入参考逸度时才需输入该值。当选Calculate时,参考压力等于闪蒸计算压力,并且不需输入。 4固相摩尔体积(1mol)用于固相逸度计算的固相摩尔体积。若不给定摩尔体积则使用下列值:参考逸度选择为Calculate,固相摩尔体积由状态方程计算而得。参考逸度选择为Previous,使用前次计算的固相摩尔体积。如果输入参考逸度值,则依据状态方程计算固相摩尔体积。 第四节 单相计算单相区的闪蒸计算生成单相系统。如果预先知道流体为单相,则其性质可用单相计算直接计算而得。调用方法为CalculationSingle-phase fluid请注意,即使流体为多相,WinProp假定全部计算为单相。实例为:Single.dat。 第六章 三相边界计算背景 对于显示三相相态的系统而言,存在条件使三相之一的摩尔分数趋于零。在此条件下,存在两相与一无限小量的第三相之间的平衡。所有这些条件的轨迹为三相边界。Nghiem和Li(1984)描述了构造三相边界的计算技术;这些是两相边界计算的扩展。可计算下述包络图。压力温度(PT)图压力组成(PX)图温度组成(TX)图 第一节 输入数据 调用方法Calculation3P Envelope,例子为Envel3P1.dat和enuel3P2.dat该计算要求给予恰当的初值以使其收敛。因此,压力、温度和K值必须由边界附近的前次三相闪蒸计算得到。 一、类型通过选择X轴和Y轴的变量,在这张表上可指定要计算的PT、PX或TX包络图的类型。还可输入一X变量值作为要计算的第一个点并估计一Y变量值。X变量和Y变量还分别称为独立和非独立变量。Y变量的选择为“previous”,或输入一值。X变量和Y变量的最大和最小值在适当的文本格输入。当最大最小值达到或最大计算点数达到,计算停止(参看相控制)。 二、相控制在该表中,可输入气摩尔分数或第二液相摩尔分数的初值。输入的气摩尔分数值作为与第二液相零摩尔分数相对应的边界计算的初值。相反,输入的第二液相摩尔分数作为相应于零气相边界计算的初值。选择use values from previous calculations,WinProp计算相应于该相的边界,最小摩尔分数(前次计算中)等于零。1最大点数相图上计算的最大点数。2初始步长初始步长控制相包络图上计算点之间的间隔。可使用正值和负值。正值的相图初始轨迹沿X值增加方向。负值的相图初始轨迹沿X值减小方向。WinProp内部估计随后点的步长。3平均迭代次数该值调整相图上两相邻点之间的距离。如果实际迭代次数小于输入值,距离增加;反之减小。 三、表值这些表值指想要计算Y值的X值。因为在相图计算中步长自动,这些输入值迫使计算在输入点进行。 四、K值边界图上第一个点的K值估计值可以取自前次计算,或以上述表格输入。 第七章 组分的劈分和归并综述 经验证明,模拟油藏流体相态通常需要两个阶段。第一阶段,流体系统由大量组分表示。(例如:C1,C2,C3,C29,C30+)。对这样的多组分系统做诸如饱和压力这样的简单计算以验证状态方程的正确性。我们发现,在大多数情况下,状态方程能够准确预测饱和压力,而只需稍微调整一下烃类相互影响系数指数(HICE)。然而,多组分模型对组分模拟并不实用,因为它将耗费额外的运行时间和存贮空间。第二阶段,包括将多组分系统归并为几个组分(例如:10个)。我们建议在油藏主要条件下,基于多组分系统的K值归并组分,例如,饱和条件。 使用组分劈分和归并技术,以便1将重组分(例如:C7+)劈分为单碳数目的组分(SCN)2将一组组分归并为较少组分的拟组分当需要详细分析C7+组分,需要步骤1。油藏流体典型地由纯净的、意义明确的组分,比如,CO2,N2,C1,C2,等等和上百种庚烷和重组分(C7+)组成。油藏流体实验室分析一般包括将C7+馏分分离为单烃组分的气色谱分析,例如,直到C30+。这时,这些单烃组分作为油藏流体的多组分表示。如果实验室没有分析,则需调用劈分选择将重组分劈分。劈分后,将单烃组分基于Wilson相关式产生的K值归并成几种组分。在第二步,调用归并计算减少组分数目。正如前面所讨论的,建议依据在油藏条件下状态方程的K值归并组分。第一节 劈分“plus”馏分调用方法Lumpsplitsplitting,实例为splitdat.在表properties输入plus馏分的性质。在表controls中,输入或选择下列信息: 一、plus馏分中单烃组分的数目指WinProp将plus馏分劈分的数目。 二、归并的拟组分数有下面几种选择:No lumping 单烃组分不做归并Determined internally WinProp内部估计plus馏分的拟组分数input value 输入拟组分数 三、临界性质相关式三个关系式用于计算单烃组分临界性质1Lee-Kesler(1975)2Riazi-Daubert(1980)3Twu(1984) 第二节 组分的归并调用方法为Lump/splitlumping.实例为lump.dat.第一列是多组分系统的组分名,主组成和次组成列在第二列和第三列。在第四列按鼠标左键指定归并的设置。在第i行第一次按左鼠标键将多组分系统的组分1到组分i归并为拟组分1。第二次在第j行将多组分系统的组分i+1到组分j归为拟组分2,依此类推。undo取消前一次鼠标操作。Reset键消除当前归并设置。 第三节 将结果文件转到其它数据集 劈分和归并计算结果是随后计算中将要使用的组分性质和组成。当做这些计算时,比如对test.dat,除产生标准输出test.out外,WinProp还产生一输出文件test.rlsrls文件含有组分性质和组成,可传输到其它数据集。这可以通过调用Fileopen,选用test.rls。该文件由三部分组成:Title and controls,components和composition。计算选择可由菜单插入,在定义了计算选择之后,使用FileSave as将该文件存为另一数据组,例如:test1.dat。类似的过程适用于Regression选择。 第八章 实验室计算综述 WinProp执行下述实验室计算:1分离器油和气的混合2压缩系数测量3等组分膨胀4微分脱气5分离器试验6等容衰竭7膨胀试验实验数据输入的约定:实验数据以表格形式输入。一旦在某一列输入一些数据,要求在那一列的所有行均输入数据。对实验值没有的行,在相应的位置输入“1.0”,在回归中程序忽略全部负值。WinProp对某些行有数据的列的空行自动赋“1.0”值。 也可以在任何一个数据前赋一“”号,而将该数据在回归时忽略。 第一节 分离器油和气的混合 当无法获取井底流体样品时,就将分离器油气混合用来代表油藏流体。该过程按分离器气油比进行。 选LabRecombination调用混合计算。 分离器压力、温度和汽油比在Recombination表中指定。分离器油气组成在表Composition中输入,油作为主组成,气作为次组成。 该选择依据油气各自组成,分离器压力和温度,计算油密度和气密度。从状态方程角度来看,气油并不处于平衡状态。因此,对混合流体的分离器试验计算并不给出测量的汽油比和油气组成。 混合的另一方法是使用Separator test计算,通过尝试法,找出气油混合物中气的部分。气油组成在composition表中输入。 第二节 压缩系数计算 选择Labcompressibility calculation来调用。例子为compressdat。压力和温度数据在表calculation中输入。 可以输入原始压力、压力增量、混合物中气的摩尔分数和压力级数,实验压缩系数在表Experimental中输入。 第三节 等组分膨胀一、实验室过程油藏流体样品放在实验室容器中。调整压力等于或大于原始油藏压力。温度设置为油藏温度。随着容积增加压力减少。从容器中不去掉任何油藏流体或气。 在每一步,测量压力和油藏流体(油和气)的总体积。该过程也称为闪蒸、闪蒸释放、闪蒸膨胀。 二、输入数据调用方法Labconstant Composition expansion.例子为cce.dat.在表Sat.pres和Pres levels中输入数据。 等组分膨胀的压力级和相对油体积的实验数据在表Pres.Levels中输入。相对油体积(ROV)指当前压力和温度下的流体体积与饱和条件流体体积之比。 第四节 微分脱气一、实验过程一般对黑油流体做该实验,模拟其油藏条件。实验室中油藏流体样品加压到泡点压力,温度置为油藏温度。增加容器体积,压力减少。去掉全部气体,同时减少容器体积,保持压力不变。收集排出的气体,测量其重量和比重,重复数步,直到达到大气压力。 随后,温度减少为15或60F,测量剩余液体体积,这就是微分脱气的剩余油。 每次容器中液体体积除以剩余油体积就是相对油体积或地层体积系数Bo。气的压缩因子(Z因子)、气密度和地层体积系数Bg也可测量而得。整个过程中去掉的气的总体积是在泡点压力下溶解在油中的气量。溶解气油比(Rs)等于总的气体积除以剩余油体积。任意一个较低的压力下的溶解气等于去掉的总的气体体积减去在该压力下去掉的总的气体体积。 二、输入数据 调用方法LabDifferential liberation.例子为:diflib.dat。输入数据在表Sat.Pres,Std.Conditions,和Pres.Levels中.饱和压力数据输入说明见Saturation pressure部分。标准条件在表Std.condition中输入。缺省值为14.696psia和60oF或101.325kPa和15。 在表PresLevels,输入微分脱气压力数据,实验数据,油比重(SG),油的地层体积系数(FVF),溶解气油比,气的Z因子,气的地层体积系数,气的比重,油和气的粘度以及剩余油的性质。说明:压力级为零指饱和压力,其它压力级小于饱和压力。 第五节 等容衰竭一、实验室过程该实验通常模拟凝析气的油藏条件。实验室容器中的油藏流体样品加压到露点压力,温度设置为油藏温度。 增加容器体积,减小压力。去掉一部分气体,直到容器体积等于露点时体积。收集气送到多级分离器。重复数次。 二、输入数据调用方法Labconstant Volume depletion,实例为cvd.dat.在表sat, pres.Separator,和Pres.Levels中输入数据。 多级分离器条件和标准条件在表separator中输入。多级分离器并不包括Standard conditions中输入的储罐条件。也可指定较低碳数目和较高碳数目组分。对每一压力级计算两种组分之间的组分分子量,从而得出衰竭过程重馏分的分子量。在表Pres.Levels中输入压力级,也可输入实验数据:产出气的摩尔百分数,析出液体量和气体偏差因子,用于回归计算。第六节 分离器试验一、实验室过程油藏流体送入满足一定压力和温度条件的多级分离器,使得液体产量最大,分离器的最后一级是储罐。测量总的气油比,储罐比重或API重度和油的地层体积系数。 二、输入数据调用方法LabSeparator test,例子为sep.dat,在表Sat.Pres.,Separators和Experimental中输入数据。分离器条件在表Separators中输入。不同级的压力和温度在表的左边输入,不包括储罐条件,储罐条件在右边输入
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