习题1
1.将气体混合物的质量组成换算为物质的量的组成。气体混合物的质量组成如下：
CH4?40%,C2H6?10%，C3H8?15%，C4H10?25%，C5H10?10%。
解：按照理想气体计算：
物质的量组成yi??i/Mi ?i/Mi组分 质量组成?i /% 40 10 15 25 10 100 摩尔质量 -1/(g﹒mol) 16 30 44 58 70 ?(?i/Mi) yi /% 66.9 8.8 9.1 11.5 3.7 100.0 CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H10 0.0250 0.0033 0.0034 0.0043 0.0014 0.0374 合计
2.已知液体混合物的质量组成：C3H8?10%,C4H10?35%,C5H12?55%.将此液体混合物的质量组成换算为物质的量的组成。 解：
物质的量组成yi??i/Mi ?i/Mi组分 质量组成?i /% 10 35 55 100 摩尔质量 /(g﹒mol-1) ?(?i/Mi) yi /% 14.1 37.3 48.6 100 C3H8 C4H10 C5H10 44 58 70 0.00227 0.00603 0.00786 0.01616 合计
3．已知地面条件下天然气各组分的体积组成：CH4?96.23%,C2H6?1.85%，
C3H8?0.83%，C4H10?0.41%， CO2?0.50%，H2S?0.18%。若地层压力为15MPa，
地层温度为50OC。求该天然气的以下参数：（1）视相对分子质量；（2）相对密度；（3）压缩因子；（4）地下密度；（5）体积系数；（6）等温压缩系数；（7）粘度；（8）若日产气为10m,求其地下体积。 解：
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组分 CH4 C2H6 C3H8 C4H10 物质的量组成yi /% 96.23 1.85 0.83 0.41 0.50 0.18 100 Mi pci-1 Tci /(g﹒mol) 16 30 44 58 44 34 16.836 /MPa 4.604 4.880 4.249 3.797 7.382 9.005 4.624 /K 190.55 305.43 369.82 425.16 304.14 373.5 196.0224 CO2 H2S 合计
（1）视相对分子质量
Mg??(yMii)?16.836
（2）相对密度
?g?MgMa?16.83629?0.580552
（3）压缩因子 pr?ppc?154.624?3.244 Tr?3.244 TTc?50?273196.02?1.648
1.648 0.84
（4）地下密度
?g?mV?pMZRTg? ＝111.95（kg/m）0.84?0.008314?（50?273）315?16.836（5）体积系数
ZnRTVgfVgscpnRTscpscpscpTTsc0.10132515273?50273?20 Bg???Z???0.84???6.255?10?3(m/标m)
33（6）等温压缩系数
1.648 0.52 3.244
Cg??Cgr?Tr?Pc?Tr＝0.524.624?1.648＝0.068（MPa?1）
（7）粘度
0.0117 50 16.836
1.648 1.4 3.244
?g???g/?g1???g1?1.4?0.0117?0.01638(mPa?s)
（8）若日产气为104m3,求其地下体积。
Vgf?BgVgsc?6.255?10?3?104?62.55(m3)
4.知常压下天然气各组分的体积组成：CH4?87.0%,C2H6?4.0％，C3H8?1.0%，
C4H10?0.5%， N2?7.5%。若相对密度为0.88，地层压力为15MPa，地层温度为38OC，
求天然气的压缩因子。
组分 CH4 C2H6 C3H8 C4H10 体积组成yi /% 87 4.0 1 0.5 7.5 100 ?yi Pci Tci /% 190.55 305.43 369.82 425.16 198.72 94.06 4.32 1.08 0.54 100 4.604 4.880 4.249 3.797 4.608 N2 合计 P?ch?154.608?3.255
TrcH?38?273198.72?1.565查图得ZCH?0.805
?Zg?ZCH(1?YN2)?ZN2?YN2?0.805?(1?7.5%)?1.036?7.5%?0.822
5.某天然气在温度为93.33OC、压力为14.06MPa时，视临界温度和视临界压力分别为225.19K和5.538MPa，在该天然气中，H2S的摩尔分数为18.41%，CO2的摩尔分数为1.64%，试计算含H2S和CO2的天然气压缩因子。
6.求相对密度为0.743，地层压力为13.6MPa，地层温度为93.3OC时天然气的压缩因子。
7.在压力为10MPa，温度为40OC的砂岩地层中储藏有天然气，其物质的量的组成为:CH4?70.0%,C2H6?6.0%,C3H8?10.0%,C4H10?6.3%,C5H12?7.7%,设岩层孔隙度为20%，气体饱和度为80%，求1m3岩层体积中的天然气量（标m3） 解：
组分 CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12组成 /% 70.0 6.0 10.0 6.3 7.7 ?2.253Pci Tci /% 190.55 305.43 369.82 425.16 469.6 251.64 4.604 4.880 4.249 3.797 3.369 4.439 总计 P??T??PPcTTc??104.43940?273251.64
?1.244①Bg?PscTZPTsc?0.101325?(273?40)?0.58710?(273?20)?0.00635(m/标m)
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