Дросселирование газа. Коэффициент Джоуля Томсона

Дросселирование - понижение давления в потоке газа при прохождении его через дроссель — местное гидродинамическое сопротивление (диафрагма, клапан, кран, вентиль), сопровождающееся изменением температуры.
Дросселирование используется для сжижения и глубокого охлаждения газов. Последнее осуществляется на установках низкотемпературной сепарации при подготовке газа к дальнему транспорту. Кроме того, дросселирование применяется при трубопроводном транспортировании природного газа — для регулирования давления и изменения расхода газа.
Дросселирование может привести к обмерзанию запорных, регулирующих и измерительных устройств, а также образованию в газопроводах газовых гидратов. Вследствие дросселирования температура газа в магистральных газопроводах может опускаться ниже температуры окружающей среды. Эффе́ктом Джо́уля — То́мсона называется изменение температуры газа при адиабатическом дросселировании — медленном протекании газа под действием постоянного перепада давлений сквозь дроссель (пористую перегородку). Данный эффект является одним из методов получения низких температур. Изменение 3° на 1 МПа. Изменение энергии газа в ходе этого процесса будет равно работе: . Следовательно, из определения энтальпии () следует, что процесс изоэнтальпиен. Изменение температуры при малом изменении давления (дифференциальный эффект) в результате процесса Джоуля — Томсона определяется производной , называемой коэффициентом Джоуля — Томсона.

Равновесное влагосодержание и влагоемкость газа

W= Ф-ла равновесного влагосодержания Система полностью насыщена водой. Сколько молекул воды поглащается столько молекул воды и конденсируется.. Влагосодержание природного газа является важнейшим параметром, который определяет в значительной мере технологические режимы эксплуатации скважин и газопромысловых сооружений. Содержание во­дяных паров в газе характеризуется: абсолютной влажностью - W, относительной влажностью - W¯.

Абсолютная влажность W показывает массу водяных паров в еди­нице объема газовой смеси, приведенной к нормальным условиям (+20°С и 760мм.рт.ст.) и измеряется в r/м³ или кг/1000м³.

Относительная влажность W¯ - это отношение фактического со­держания паров воды в единице объема газа при данных Р и Т к его влагоемкости, т.е. к количеству водяных паров в том же объеме и при тех же Р и Т при полном насыщении.

Относительная влажность измеряется в долях единицы или в про­центах. Полное насыщение оценивается как 100%.

Влагосодержание природного газа зависит от давления; температу­ры; состава газа; минерализации воды. В процессе эксплуатации место­рождений значения температур и давлений во всей цепочке технологи­ческого оборудования изменяются.

Снижение температуры вызывает уменьшение водяных паров в га­зовой фазе. В самом пласте происходит увеличение влагосодержания газа, так как пластовое давление Р_пл(t) падает. Следовательно, объем добываемой конденсатной влаги по мере разработки и эксплуатации за­лежи возрастает.

Влажность газа опр-ся по ф-ле: W =А/Р+ B, где А - коэффициент, равный влагосодержанию идеального газа; Р-заданное давление, кгс/см²; В-коэффициент, зависящий от состава газа. Коэффициенты А, В находят в специальной литературе.

3. Режимы разработки газовых и газоконденсатных залежей.

Под режимом газового или газоконденсатного месторождения понимается проявление движущихся сил в пласте, обуславливающих приток газа к забоям скважин. Выделяют два режима разработки:1. Газовый режим 2. Водонапорный режим.

Газовый режим - это режим, при котором доминирует энергия расширения газовой шапки или энергия сжатого газа.

Водонапорный режим - к энергии газовой шапки добавляется энергия окружающих залежь пластовых вод.

Только газовый режим проявляется:

-в экранированных залежах(Ямбургское месторождение,залежи в массиве глин.)

-в тектонических залежах.

Условием и главной особенностью проявления газового режима – поровый объем всегда остается неизменным (Ω=const), а при водонапорном режиме обязательное условие- это внедрение воды в залежь, то есть сопровождается изменением первоначального ГВК. Режим работы залежи зависит от геологического строения залежи, гидрогеологических условий, ее размеров и протяженности водонапорной системы; (физических свойств и неоднородности газовых коллекторов; темпа отбора газа из залежи; используемых методов поддержания пластового давления (для газоконденсатных месторождений)

Установление режима производится прямыми методами, а так же на основе анализов поведения средневзвешенного пластового давления.

№6