их.
.2 Визначення щільності
Природний газ Бавлінского родовища складається з 7 основних компонентів. Загальне число молекул в моделюється системі було прийнято рівним 500. У таблиці 3 представлені ці дані. Аналогічна таблиця представлена ??і для іншого Ішимбайського родовища республіки Башкортостан. Ці суміші відрізняються не тільки процентним співвідношенням компонентів, але і композицією: у суміші Ішимбайського родовища також міститься сірководень.
Для розрахунку густин було використано однофазное моделювання в NPT ансамблі. Для вуглеводнів були обрані силові поля AUA, описані в розділі 1.4: для СН4 був використаний СН4-Moller потенціал, для алканів AUA потенціал.
Спочатку були підраховані щільності кожного компонента суміші Башкирського родовища при нормальних умовах для порівняння з табличними даними. Результати цих розрахунків, а також табличні дані представлені на малюнку 5.
На малюнку 6 представлено результати розрахунків густин суміші природного газу Бавлінского і Ішимбайського родовища в залежності від тиску від 30 до 110 МПа при пластової температурі прийнятої рівною 463 К і 310 K. Крім того, розрахунки були виконані і для чистого газу метану. Експериментальні дані для метану з узгоджуються з результатами моделювання.
Таблиця 3. Процентний вміст компонентів суміші газу Бавлінского родовища республіки Татарстан [36]
КомпонентСН 4 З 2 Н 6 З 3 Н 8 З 4 Н 10 С 5 Н 12 СО 2 N 2 Об'ємна частка компонента в газі,% 3520.719.99.85.80.48.4
Таблиця 4. Процентний вміст компонентів суміші газу Ішимбайського родовища республіки Башкортостан
КомпонентСН 4 З 2 Н 6 З 3 Н 8 З 4 Н 10 С 5 Н 12 СО 2 N 2 H 2 SОб'емная частка компонента в газі,% 42.41220.57.23.11.0112.8
Малюнок 5. Густині кожного компонента природного газу Бавлінского родовища при 273 К і 0.013 МПа
Малюнок 6. Залежність щільності метану і природних газів Бавлінского і Ішімбаевского родовищ
Порівняння з наявними експериментальними даними говорить про те, що використані силові поля і параметри моделювання, а також тривалість обчислень задовільні для опису подібних систем.
Як і слід було очікувати, при більш високих температурах суміші мають меншу щільність. Суміш Ішимбайського родовища має більш низьку щільність, ніж суміш Бавлінского родовища, оскільки ця суміш містить більше метану і вуглеводневого газів з меншою щільністю.
2.3 Термодинамічні коефіцієнти
Термодинамічні коефіцієнти визначаються похідними другого порядку від термодинамічної потенціалу по тиску, молярному обсягу або ентальпії. Згідно [5] теплове розширення і ізотермічна стисливість, визначаються виходячи з формули
:
, (47)
, (48)
коефіцієнт стисливості
,
де - ентальпія, - внутримолекулярная потенційна енергія, - число Авогадро, - число молекул.
Загальна теплоємність при постійному тиску визначається шляхом додавання ідеальної теплоємності і залишкової теплоємності.
,
де ентальпія H=U ext + U int + K + PV відрізняється від, бо включає кінетичну частина K .
, H id <...
