⑴ 气田凝析水是什么
凝析气 condensate gas。当地下温度、压力超过临界条件以后,液态烃逆蒸发而生成的气体,称为凝析气。一旦采出后,由于地表压力、温度降低而逆凝结为轻质油,即凝析油。
凝析气是一种含有大量甲烷,并尚含有大量戊烷以上的轻质烃类的天然气。一般都产于较深的气藏中。
⑵ 结晶水的含量如何计算
结晶水的含量=结晶水合物-晶体;
正确,结果再除以结晶水合物的重量可以得结晶水的百分比。
结晶水的含量乘以晶体分子量再除以晶体含量,可以求出分子中有几个结晶水。
⑶ 如何根据蒸汽量计算冷凝水量
困为排出来的凝结水是气液平衡的,所以测一下水温,就可以知道此温度下水的饱和蒸汽压,从而可以查出蒸汽在此温度下的冷凝成水的比例,再从冷凝水的量倒推出蒸汽耗量。
空调冷凝水有以下特点:
(1)冷凝水品质较高
理论上冷凝水是纯净水,但是由于空气中含有悬浮尘埃、烟雾、微生物及化学排放物等杂质,冷凝水中也混有这些杂质,所以冷凝水并不是纯净的水,但其品质还是很高的。
(2)冷凝水温度比较低
室内蒸发器表面温度一般为7℃~12℃,所以冷凝水的温度大约在10℃~15℃之间,温度比较低,且空气中含湿量越高,产生的冷凝水越多。
由于绝大多数的房间空调器基本上是采用大温差、机器露点送风,当送风温度低于新风和回风混合点对应的露点温度时,冷凝水就会产生。这部分冷凝水在重力的作用下落入蒸发器接水盘,通过排水管排至室外。
一方面由于冷凝水来源于蒸发器表面,其温度低,而且对于湿负荷大的环境,冷凝水量相当可观,直接排走造成能源的浪费;
另一方面冷凝水的直接排放造成了对环境的污染,特别是多层住宅无冷凝水管道时,各户排出的冷凝水不仅影响建筑物的立面,而且易引发邻里矛盾。因此利用并处理好冷凝水显得十分必要。
⑷ 空分微量水分分析
在空分设备中,微量水分析仪应用广泛,可用于监测膨胀空气水含量、压缩机组各级冷却排气水含量、分子筛再生气水含量,同时也可测量加温气和仪表气的露点。微量水分析仪的选型可根据仪器的不同测量原理,再综合考虑生产控制要求、投资成本、维护工作量和维修成本等多种因素。
随着大型空分设备技术的不断发展,对工艺气水含量的要求越来越高,相应地对微量水分析仪的测量精度、可靠性和智能化的要求也越来越高,正确选用和维护微量水分析仪十分重要。进口肖氏露点仪在深冷空分中测量微量水含量的应用
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⑸ 二氧化碳突出与二氧化碳腐蚀
一、二氧化碳突出
1.营城煤矿二氧化碳突出
中国煤矿CO2突出首次于1975年6月13日在吉林省营城煤矿五井发生(张虎权等,2005)。营城煤矿突出点位于侏罗系煤二层和煤三层之间的砂岩中,系掘进放炮所诱发(陶明信等,1992)。在起初4小时内,突出CO2气14000m3以及砂岩与少量煤共1005t,堵塞巷道46.2m。近70m长的巷道支架全被冲垮,顶板冒落高度1.5~2.9m。1985年11月29日在与五井相邻的九井又因放炮诱发第二次CO2突出,突出CO2气4万多立方米,岩石750t。两次突出气体的CO2浓度在85%以上,突出点均距井田边界主断裂F2断层不到500m,而沿F2断裂所发育的火山岩厚度最大。初步认为CO2源自火山岩,且与F2断层关系密切。
2.和龙煤矿CO2气突出
吉林省延边和龙煤矿松下坪井于1984年7月2日首次发生CO2突出,至1986年1月共发生21次突出和5次CO2气喷出(陶明信等,1992)。各次突出均在位于次火山岩之下的上侏罗统5B—7B煤层之间的砂砾岩中。其中规模最大的一次突出气体1750m3,岩石116t。各次突出气体的组分主要是CO2,占79.31%~96.69%,其次为氮气与甲烷,分别占1.40%~16.42%和1.81%~6.62%,还有微量C2H6和C3H8。突出特点为:突出强度小但次数频繁;突出均发生在一长约700m的巷道中;在煤、岩混合巷道段也只为砂岩及砾岩固体突出物,而基本无煤突出;突出点均位于近断层处,且形成近椭圆形突出孔洞;其中绝大多数突出都是放炮所诱发的。
3.甘肃窑街煤矿CO2突出
甘肃窑街煤矿是继营城煤矿之后中国第二个CO2突出煤矿,但突出规模远远大于前者。窑街煤矿地处民和盆地海石湾井田区。地层层序自下而上为下侏罗统大西沟组、中侏罗统窑街组、上侏罗统享堂组,下白垩统大通河组、河口组、上白垩统民和组,古近系西宁群、新近系贵德群和第四系。该区CO2地质储量达18.39×108m3,煤层高浓度CO2气可能是与F19断裂带有关的深部无机成因气,CO2气形成时间晚,来自深部,在断层圈闭中聚集成藏(张虎权等,2005)。
在该矿皮带斜井1650北大巷施工过程中,在掘至F605断层处时发生冒顶,1977年2月3日处理冒顶时突然发生CO2突出,在起初20分钟内突出高浓度CO2气4920m3。突出发生后,改变原设计方向,从事故点后退114m后偏东开口掘进,新巷道位于距主采煤(二)层50m的底板砂岩中。1978年5月23日夜掘进至F504断层,24日零点放炮掘进,随炮声响,大量气体携煤、岩石同时突出,气体波及整个长13450m的巷道。当日24小时内突出气体约24×104m3;突出煤、岩石1030t,充填巷道163m,且有明显的分选性。其后一直有气体从该处涌出。其规模之大,不仅国内没有先例,国外也极为罕见,而且造成了巨大损失。“5.24”突出点位于被F604断层错开的主采煤层之间,距地表284.2m,距其东侧煤田主干断裂F19断裂带不到50m。
2007年4月6日23时05分,甘肃窑街煤电公司金河煤业公司16203运输顺槽掘进工作面发生煤与瓦斯突出事故,大量以CO2为主的瓦斯突出,并导致约300t煤堵塞巷道40余米。突出事故造成当时正在进行采掘作业的矿工2人遇难,1人受伤,另有7人下落不明。
此外,2000年10月11日,兰州市红古区獐儿沟煤矿井下发生一起煤与CO2突出的特大事故,造成25人死亡,直接经济损失147万元。
二、二氧化碳气田开采井二氧化碳腐蚀
黄桥CO2气田自1983年在江苏黄桥苏174井钻获高产CO2气流,1985年投入开发以来,相继发生了气井套管断落、腐蚀穿孔、油管落井、采气树泄漏和地表泄漏等情况,正是由于腐蚀的影响,严重威胁着黄桥CO2气田的安全生产(谈士海等,2007)。
针对黄桥CO2气田腐蚀现状和特征,谈士海等(2007)分析了腐蚀的原因,并选用4种管材开展CO2高温高压模拟试验,结果发现开采井油套管材料P-110和N-80在高温、高压和CO2环境下对管壁产生严重腐蚀;9Cr管材耐CO2腐蚀性差,有轻微点蚀;13Cr管材基本不发生腐蚀,可以满足CO2气井正常生产的要求。
1.腐蚀现状
(1)腐蚀简介
苏174井是黄桥CO2气田第一口探井,也是开发的主力气井,日供气量(10~40)×104m3。该井于1986年投产以后,1993年3月9日修井时起出管柱发现整个采气管柱的内壁腐蚀较严重,并有明显的冲蚀道纹,腐蚀深度0.5~1.0mm,有的点蚀深度达2mm,局部已经穿孔。发现816m以上油管内壁严重局部腐蚀,壁厚仅0.5~1.0mm,在540m处油管已大面积穿孔。2004年发现产出水Cl-含量异常,仅139mg/L,经检查和分析,发现套管又断裂,被迫再次大修。此外,其他采气井也曾发生类似的事故,如苏174和黄验1井井口和油套管均有不同程度的腐蚀,表现形态为穿孔、冲蚀槽、蚕豆绿豆大小点蚀坑、轮藓状腐蚀和台面状等。
(2)腐蚀环境
从黄桥CO2气田所产出流体的参数获知,油套管所处的腐蚀环境如下:①气藏为CO2凝析气藏;②CO2气层深度为2251.5~2640.0m;③2630.4m处气层温度为99.4℃;④气层中部压力为26MPa,关井井口压力为7~9MPa;⑤CO2含量为95%,无H2S气体,其他组分为烃类气体和少量凝析水;⑥CO2分压为6.7~24.7MPa;⑦凝析水中Cl-含量mg/L,矿化度22.57mg/L。
(3)腐蚀标准
NACERP-0775-91标准对CO2平均腐蚀的腐蚀程度有明确的规定(表7-1)。
表7-1NACERP-0775-91标准对平均腐蚀程度的规定
(4)腐蚀特征
从黄桥CO2气井油套管的腐蚀现状及腐蚀环境分析,油套管腐蚀具有以下特征。
1)由于探采初期缺乏对CO2腐蚀的认识,已有探采井套管均采用P-110或N-80材料完井,井口为KQ35/65碳钢材料采气树;
2)受市场用气量的变化影响,苏174井每天产气量为(10~40)×104m3,油管内最高气流速度达40m/s。以管径73mm的油管为例,苏174井以每天产气量30×104m3、井口压力8MPa计算,油管内气流速度达到27m/s;
3)更换腐蚀油管不合理。每次修井时,仅更换少量已腐蚀油管,表面粗糙,在流速高时形成湍流、冲蚀及孔蚀;
4)与CO2腐蚀规律相反,管柱腐蚀严重部位在井筒1000m以上,而1000m以下腐蚀相对较轻。
2.腐蚀的产生
在干燥情况下,纯CO2对钢材不发生腐蚀,但CO2遇水后,钢材处于CO2/H2O两相系统中,一旦CO2与H2O接触,就会与油、套管发生反应生成碳酸亚铁,并从油套管壁上脱落,造成油层套管和技术套管壁逐渐变薄,最终导致油井油套管损坏或破裂,但与通常CO2腐蚀不同,井底腐蚀相对井口较轻。实测数据显示(表7-2),在CO2从井底流到井口的过程中,CO2饱和含水量为降低状态,且CO2饱和含水量在1000m以上显着降低。
表7-2苏174井实测压力和温度数据表
当CO2从气藏开采至地面的过程中,由于温度和压力的降低,饱和状态被打破,水便会从CO2中析出,由于日产气量大,少量的析出水随CO2流体产出地面,但因井底CO2密度相对较大,且CO2饱和含水量易在1000m以上显着降低,所以凝析水易在井筒上部析出,CO2遇到凝析水后,油套管便处于CO2/H2O两相系统中,随即发生CO2腐蚀。这就是造成了井筒上部腐蚀严重,而下部腐蚀较轻的原因。
当油层套管甚至技术套管因CO2腐蚀发生破裂时,浅层地下水便进入井筒,从而加剧井筒内油套管和井口采气树的腐蚀,最终导致气井无法正常生产。
3.井下管柱选材评价
由于探采初期缺乏对CO2腐蚀的认识,已有探采井套管均采用P-110或N-80材料完井。给生产造成很大的不便,因此,需要改进完井材料。为此在对现有油管CO2腐蚀现状分析的基础上,通过室内模拟现场高温高压CO2腐蚀环境,研究不同油管材料(特别是国产13Cr材料)的腐蚀行为和影响因素,测试其腐蚀速率,以确定采用何种管材适合黄桥CO2气田的开发环境。
(1)高温高压模拟试验方法
1)试验方法:试验所用试样分别取自现场和近年来生产厂家新研制的管材,所有试片均为50mm×10mm×3mm。试验前,将试样逐级用砂纸打磨,最细规格为600目,用丙酮清洗除油,清水冲洗,冷风吹干后,将试样相互绝缘安装在特制的防腐试样架上,通入高纯氮以除氧,随后将高压釜密封,通入CO2气样。实验结束后,将试样清洗、除油,冷风吹干后测量尺寸和称重。腐蚀介质CO2气体和实验用水样取自苏174井。试验温度为20℃、40℃、60℃、80℃和100℃,CO2分压为5、10、15、20和25MPa,共开展了5×5组实验。试验流速为1m/s,试验时间为7天。
2)试验材料:根据黄桥CO2气田近年来试采生产开发情况,选取4种油管管材进行试验,分别是普通P-110、N-80、9Cr和13Cr。
(2)试验结果
根据黄桥CO2气田近年来试采生产开发情况,将上述4种油管试片在CO2高温高压的腐蚀环境下进行模拟试验,其中一组试验结果见表7-3。
表7-3动态腐蚀数据表(温度80℃,CO2分压20MPa)
由上述实验结果可以看出,P-110和N-80材料腐蚀速率大,腐蚀形貌变化明显。含Cr的不锈钢表现出优良的抗腐蚀性,随Cr含量的增加,合金的腐蚀速率降低。9Cr试样的腐蚀形貌和腐蚀速率虽有影响,但13Cr试样无点蚀,基本不发生腐蚀(谈士海等,2007)。
由于13Cr材料目前主要依赖进口,价格昂贵,为普通油套管材料的3~5倍。因此,可以考虑只在腐蚀严重的管段使用13Cr管材,而在腐蚀环境相对较弱的区段使用普通N-80油套管材料。从黄桥CO2气田井下油套管实际使用情况看,腐蚀主要发生在油套管1000m以上,因此该井段油套管必须作为重点考虑。
综上所述,可得出以下结论和建议。
1)黄桥气田CO2腐蚀的主要特征为井下1000m以上油套管和采气树发生严重腐蚀。
2)按照NACERP-0775-91标准对平均腐蚀程度的规定,普通P-110和N-80在所试验环境中均属于极严重腐蚀区域;9Cr介于中度和严重腐蚀之间;13Cr属于允许的腐蚀区域。
3)井下材料在1000m以上可选用13Cr套管,而在1000m以下使用普通N-80油套管材料,井口采气树使用KQ35/65不锈钢采气树。
4)为延长黄桥CO2气田现有采气井的使用寿命,在采气层位上部安装封隔器,油套环空填满CO2缓蚀剂。
5)随着国产防腐材料和加工工艺的发展,国产13Cr油套管完全可以替代进口13Cr油套管,满足高压高产CO2气井的要求。目前塔里木、胜利和南海等油气田已经使用了国产13Cr油套管,尚未发生CO2腐蚀事故,上述实验亦验证了国产13Cr材料油套管的可靠性。
⑹ 含水量计算公式是什么
含水量计算公式是:湿基含水量=物料中所含水的质量/(物料中所含水的质量+物料中所含干物质的质量)*100%。干基含水量=物料中所含水的质量/物料中所含干物质的质量*100%。
岩石的含水量是岩石天然状态下含水重量与岩石干重之比,用百分数表示,即:岩石的吸水能力一般取决于岩石的含孔隙的多少及其细微裂隙的连通情况,也称含水率。
定义1:纤维材料及其制品的含水重量与干燥重量的差数对其含水重量的百分率。应用学科:水产学、捕捞学。
定义2:土体中水的质量与土颗粒质量之比,以百分率表示。应用学科:水利科技、土木工程。
岩石中水和应力场
水,作为自然界的一种极为常见的流体,常常参与了受力岩石的变形过程;因此,岩石中的应力场和由水构成的流体场相互作用过程的研究,不但成为一个重要的研究课题,而且对地震和地质构造分析均有一定的意义。岩石中水和应力场的作用过程涉及以下两方面的内容:
1、岩石中渗流场在应力场的作用下发生变化。
2、水对受力岩石的力学效应。
长期以来人们局限于用有效应力原理考虑,但是水对受力岩石的作用还涉及到许多其他的复杂过程,应力腐蚀就是其中非常重要的一种。现已发现水对受力岩石的力学效应具有时间依赖性。
⑺ 简单工程计算!冷凝水!
当然不是60%,要以当时的压强和温度来计算,按饱和的来算。
⑻ 含水率的计算公式是什么
含水率的公式是:含水率=(湿重-土粒重)/土粒重×100%。
岩石的含水量是岩石天然状态下含水重量与岩石干重之比,用百分数表示,即:岩石的吸水能力一般取决于岩石的含孔隙的多少及其细微裂隙的连通情况,也称含水率。
岩石是由一种或几种矿物和天然玻璃组成的,具有稳定外形的固态集合体。由一种矿物组成的岩石称作单矿岩,如大理岩由方解石组成,石英岩由石英组成等。
由数种矿物组成的岩石称作复矿岩,如花岗岩由石英、长石和云母等矿物组成,辉长岩由基性斜长石和辉石组成等等。没有一定外形的液体如石油、气体如天然气以及松散的沙、泥等,都不是岩石。
含水率的标准
水分含量对箱板纸也是重要的性能指标。所谓含水率是指原纸或纸板中水分的含量,用百分比表示。纸箱原纸的含水率标准因纸质等级不同而有所差异(具本见前面相关标准要求)含水率对纸箱箱体强度,有着很大的影响作用。
所以,这也是含水率成为纸箱的3个重缺陷检验项目之一的主要原因。测定原纸或纸箱的含水率,比较准确的检测方法是采用烘干法,即从不同部位分别取样若干块,用天平称取约50g的试样,并将其撕成碎片后放入烘箱内,烘干至恒重,即可求出其含水率。
⑼ 什么是含结晶水的化合物怎样计算结晶水的含量
结晶水下面介绍.计算结晶水含量应该是将 结晶水质量÷(物质纯质量+结晶水质量)
许多物质从水溶液里析出晶体时,晶体里常含有一定数目的水分子,这样的水分子叫做结晶水.含有结晶水的物质叫做结晶水合物.
结晶水合物里的水分子属于结晶水合物化学固定组成的一部分.
水合物含一定量水分子的固体化合物.水合物中的水是以确定的量存在的,例如天水硫酸铜CuSO4的水合物的组成为CuSO4·5H2O.水合物中的水有几种不同的结合方式:一种是作为配体,配位在金属离子上,称为配位结晶水;另一种则结合在阴离子上,称为阴离子结晶水.例如CuSO4·5H2O加热到113℃时,只失去四分子水.只有加热到258℃以上,才能脱去最后一分子水.由此可见,4个水分子是作为配体配位在铜离子上的,即[Cu(H2O) 4]2+;另一个水分子则结合在硫酸根上.一般认为,一个水分子通过氢键与中的氧原子相连接的.CuSO4·5H2O按水分子的结合方式,其结构式可写成 [Cu(H2O)]4][SO4(H2O)].许多其他水合硫酸盐晶体如FeSO4·7H2O、NiSO4·7H2O、ZnSO4·7H2O等,均有相同的结合方式.
在过渡金属的水合物中,相同组成的水合物往往由于其中的水分子的结合方式不同而使其性质发生变化.例如无水三氯化铬呈红紫色;其水合物为暗绿色晶体,实验式为CrCl3·6H2O.经实验证明,6个水分子中只有4个水分子和2个氯离子作为配体与铬离子结合在内界〔Cr(H2O)4Cl2]+,不论在晶态或在水溶液中均稳定存在,因此,这种水合物的结构式可写成[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O.如将暗绿色晶体的溶液冷却至0℃以下并通入氯化氢气体,则析出紫色晶体,其结构式为[Cr(H2O)6]Cl3.将紫色晶体的溶液用乙醚处理并通以氯化氢气体,就析出一种淡绿色晶体,其结构式为〔Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O.
水也可以不直接与阳离子或阴离子结合而依一定比例存在于晶体内,在晶格中占据一定的部位.这种结合形式的水称为晶格水,一般含有12个水分子.有些晶形化合物也含水,但无一定比例.例如沸石和其他硅酸盐矿物.一些难溶的金属氢氧化物实际上也是水合物
⑽ 原油含水如何测定
在油田上,通常把原油和油田水混合液体叫做含水原油。
原油中水分进入,主要有以下三种途径。
第一种,油层中原始原油本身就含有水。
第二种,为了保持油层压力,向油层内注入的水。
第三种,原油在贮存和运输中受气温的变化,石油容器罐内交替排出气体或吸入空气,由于空气的不断吸入,水蒸气不断进入,使原油中的水分子增加。
油样中的水有四种存在方式:包括游离水、悬浮水、乳化水和溶解水。其中,游离水是指用倾斜方法就能分离出来的水;悬浮水是指以微小的颗滴散碎在原油中成机械混合的水;乳化水是指油和水均匀地乳化在一起后的液体;溶解水是指根据水在原油中溶解的能力而溶解在原油里的水,其数值甚小。
目前油田原油含水测定的主要方法有两种,即蒸馏法和离心法。
(1)蒸馏法。
蒸馏法是指称取一定量油样与无水溶剂汽油混合加热,蒸馏出水分,记下水分的体积,按以下公式计算获取原油含水数值,以百分数表示。
(2)离心法。
离心法是根据原油与水是两种互不相溶的液体,其密度大小不同,在加入破乳剂后,油中的乳化水分离出来,利用离心机高速旋转产生的离心力,密度大的水沉积在离心管的底部,实现油水分离,经读水液位刻度,计算出原油含水数值。
蒸馏法测定原油含水的特点是省电、操作简便、脱水效率高,但轻质油损失较多,影响原油分析质量。离心法测定原油含水的特点是速度快、批量大、安全系数高,但化验精确度不够高,特别是外输油的含水化验必须用蒸馏法。