Физико-химическое моделирование в нефтегазовой геохимии. Часть 1. Теория и методология физико-химического моделирования. Бычинский В.А - 80 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ИГУ | Иркутск

Составители: 

Рубрика: 

– 80 –
Ýòî óðàâíåíèå, ïîëó÷åííîå ïóòåì îáðàáîòêè ýêñïåðèìåíòàëü-
íûõ äàííûõ ïî òåïëîåìêîñòè â äèàïàçîíå 250–1000 Ê, äàåò õîðî-
øèå ðåçóëüòàòû ïî ýêñòðàïîëÿöèè â âûñîêîòåìïåðàòóðíóþ îáëàñòü.
 ïîñëåäíèå ãîäû âñå áîëüøå âíèìàíèÿ óäåëÿåòñÿ òåîðåòè-
÷åñêîìó îáîñíîâàíèþ ôîðìû óðàâíåíèÿ òåïëîåìêîñòè [162]. Íå-
êîòîðûå èññëåäîâàòåëè [157] ñ÷èòàþò, ÷òî óðàâíåíèå Áåðìàíà–Áðà-
óíà íåîáõîäèìî äîïîëíèòü ëîãàðèôìîì òåìïåðàòóðû, ïîçâîëÿþùèì
îïèñûâàòü õîä òåïëîåìêîñòè â çîíå òåìïåðàòóð, îòâå÷àþùåé îáëàñòè
ïðåäïëàâëåíèÿ:
23 0,5
ln .
p
C a cT eT gT i T
−− −
=+++ +
(4.8)
 ðÿäå ñëó÷àåâ ìîæíî âîñïîëüçîâàòüñÿ íå íàøåäøèì ïîêà ïðè-
ìåíåíèÿ óðàâíåíèåì, âêëþ÷àþùèì ýêñïîíåíöèàëüíûé ÷ëåí [95].
Îáîáùåííîå óðàâíåíèå èçîáàðíîé òåïëîåìêîñòè èìååò ñëå-
äóþùèé âèä:
22 3
30,51
ln .
p
C a bT cT dT eT
fT gT hT i T
−−
−−
=+ + + + +
++ + +
(4.9)
Ê íåìó áåç äîïîëíèòåëüíîé îáðàáîòêè ìîãóò áûòü ñâåäåíû
êàê ïðåäñòàâëåííûå âûøå óðàâíåíèÿ, òàê è ëþáûå äðóãèå, ïðèìå-
íÿåìûå â òåðìîäèíàìè÷åñêèõ ñïðàâî÷íèêàõ è áàçàõ äàííûõ. Îäíà-
êî ýòî óðàâíåíèå ïðèãîäíî ëèøü â òîì ñëó÷àå, êîãäà ðàññìàòðèâàå-
ìîå ñîåäèíåíèå íå èìååò ôàçîâûõ ïåðåõîäîâ.  ïðîòèâíîì ñëó÷àå
öåëåñîîáðàçíî èñïîëüçîâàòü óðàâíåíèÿ Áåðìàíà–Áðàóíà (4.7) èëè
Ðè÷åòà–Ôóêå (4.8), êîòîðûå äàþò íàèáîëåå áëèçêèå ê ýêñïåðèìåí-
òàëüíûì çíà÷åíèÿ òåïëîåìêîñòè â âûñîêîòåìïåðàòóðíîé îáëàñòè,
÷òî íàãëÿäíî ïðîäåìîíñòðèðîâàíî íà ðèñ. 4.2 à–â.
Çäåñü ïðåäñòàâëåíà ýêñïåðèìåíòàëüíî îïðåäåëåííàÿ òåï-
ëîåìêîñòü ãàçîîáðàçíûõ CH
4
, F
2
è Si â èíòåðâàëå òåìïåðàòóð
298,15–6000 Ê è ýêñòðàïîëÿöèîííàÿ, îïðåäåëåííàÿ ïî óðàâíåíèÿì
ðàçíîãî âèäà (4.1–4.9) â èíòåðâàëå òåìïåðàòóð 298,15–1200 Ê.
Ñîïîñòàâèâ ðåçóëüòàòû ýêñòðàïîëÿöèè âåëè÷èí òåïëîåìêîñ-
òè ðàññìàòðèâàåìûõ ñîåäèíåíèé, ìîæíî ñ ïîëíîé óâåðåííîñòüþ
ñ÷èòàòü, ÷òî íåçàâèñèìî îò õîäà êðèâîé, îïèñûâàþùåé èçìåíå-
                               – 80 –
     Ýòî óðàâíåíèå, ïîëó÷åííîå ïóòåì îáðàáîòêè ýêñïåðèìåíòàëü-
íûõ äàííûõ ïî òåïëîåìêîñòè â äèàïàçîíå 250–1000 Ê, äàåò õîðî-
øèå ðåçóëüòàòû ïî ýêñòðàïîëÿöèè â âûñîêîòåìïåðàòóðíóþ îáëàñòü.
     Â ïîñëåäíèå ãîäû âñå áîëüøå âíèìàíèÿ óäåëÿåòñÿ òåîðåòè-
÷åñêîìó îáîñíîâàíèþ ôîðìû óðàâíåíèÿ òåïëîåìêîñòè [162]. Íå-
êîòîðûå èññëåäîâàòåëè [157] ñ÷èòàþò, ÷òî óðàâíåíèå Áåðìàíà–Áðà-
óíà íåîáõîäèìî äîïîëíèòü ëîãàðèôìîì òåìïåðàòóðû, ïîçâîëÿþùèì
îïèñûâàòü õîä òåïëîåìêîñòè â çîíå òåìïåðàòóð, îòâå÷àþùåé îáëàñòè
ïðåäïëàâëåíèÿ:

             C p = a + cT −2 + eT −3 + gT −0,5 + i ln T .   (4.8)
     ðÿäå ñëó÷àåâ ìîæíî âîñïîëüçîâàòüñÿ íå íàøåäøèì ïîêà ïðè-
ìåíåíèÿ óðàâíåíèåì, âêëþ÷àþùèì ýêñïîíåíöèàëüíûé ÷ëåí [95].
    Îáîáùåííîå óðàâíåíèå èçîáàðíîé òåïëîåìêîñòè èìååò ñëå-
äóþùèé âèä:

              C p = a + bT + cT −2 + dT 2 + eT −3 +
                                                            (4.9)
                 + f T 3 + gT −0,5 + hT −1 + i ln T .
      Ê íåìó áåç äîïîëíèòåëüíîé îáðàáîòêè ìîãóò áûòü ñâåäåíû
êàê ïðåäñòàâëåííûå âûøå óðàâíåíèÿ, òàê è ëþáûå äðóãèå, ïðèìå-
íÿåìûå â òåðìîäèíàìè÷åñêèõ ñïðàâî÷íèêàõ è áàçàõ äàííûõ. Îäíà-
êî ýòî óðàâíåíèå ïðèãîäíî ëèøü â òîì ñëó÷àå, êîãäà ðàññìàòðèâàå-
ìîå ñîåäèíåíèå íå èìååò ôàçîâûõ ïåðåõîäîâ.  ïðîòèâíîì ñëó÷àå
öåëåñîîáðàçíî èñïîëüçîâàòü óðàâíåíèÿ Áåðìàíà–Áðàóíà (4.7) èëè
Ðè÷åòà–Ôóêå (4.8), êîòîðûå äàþò íàèáîëåå áëèçêèå ê ýêñïåðèìåí-
òàëüíûì çíà÷åíèÿ òåïëîåìêîñòè â âûñîêîòåìïåðàòóðíîé îáëàñòè,
÷òî íàãëÿäíî ïðîäåìîíñòðèðîâàíî íà ðèñ. 4.2 à–â.
      Çäåñü ïðåäñòàâëåíà ýêñïåðèìåíòàëüíî îïðåäåëåííàÿ òåï-
ëîåìêîñòü ãàçîîáðàçíûõ CH 4 , F2 è Si â èíòåðâàëå òåìïåðàòóð
298,15–6000 Ê è ýêñòðàïîëÿöèîííàÿ, îïðåäåëåííàÿ ïî óðàâíåíèÿì
ðàçíîãî âèäà (4.1–4.9) â èíòåðâàëå òåìïåðàòóð 298,15–1200 Ê.
      Ñîïîñòàâèâ ðåçóëüòàòû ýêñòðàïîëÿöèè âåëè÷èí òåïëîåìêîñ-
òè ðàññìàòðèâàåìûõ ñîåäèíåíèé, ìîæíî ñ ïîëíîé óâåðåííîñòüþ
ñ÷èòàòü, ÷òî íåçàâèñèìî îò õîäà êðèâîé, îïèñûâàþùåé èçìåíå-

Страницы