Метод расчета дискретных функций фазовых диаграмм многокомпонентных углеводородных систем на основе кубических уравнений состояния

Об авторах:

Захарова Ирина Гелиевна, кандидат физико-математических наук, профессор кафедры программного обеспечения, Школа компьютерных наук, Тюменский государственный университет, Тюмень, Россия; i.g.zakharova@utmn.ru, https://orcid.org/0000-0002-4211-7675

Мащицкий Игорь Эдуардович, аспирант, Тюменский государственный университет; mashchitskiy@inbox.ru

Аннотация:

В статье предлагается метод расчета дискретных функций фазовых диаграмм типа «жидкость-газ» многокомпонентных углеводородных систем на поле «температура-давление». Главным средством расчета служит стандартный алгоритм моделирования сепарации на основе кубического уравнения состояния. Дается описание специального геометрического подхода к организации вычислений целевой функции, позволяющего эффективно использовать современные многопроцессорные ЭВМ и получать результаты высокой степени детализации, практически не требующие дальнейшей математической обработки. Приводится конкретная алгоритмическая реализация данного подхода, а также результаты его применения к построению фазовых диаграмм реальных углеводородных флюидов, извлеченных на месторождениях Тюменской области. Производительность предлагаемого метода оценивается посредством вычислительного эксперимента в сравнении с методом, реализующим концепцию строгой последовательности вычислений. Статья представляет интерес для специалистов нефтедобывающей химии и инженеров, занимающихся вопросами моделирования и расчета фазовых равновесий в химической технологии.

Список литературы:

1.             Брилл Дж. П. Многофазный поток в скважинах / Дж. П. Брилл, Х. Мукерджи; пер. с англ. Ю. В. Русских; под ред. М. Н. Кравченко. М. — Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2006. 384 с.

2.             Брусиловский А. И. Фазовые превращения при разработке нефти и газа /
А. И. Брусиловский. М.: Грааль, 2002. 575 с.

3.             Вержбицкий, В. М. Основы численных методов: учебник для вузов /
В. М. Вержбицкий. Москва: Высшая школа, 2002. 840 с.

4.             Григорьев Б. А. Теплофизические свойства и фазовые равновесия газовых конденсатов и их фракций / Б. А. Григорьев, А. А. Герасимов, Г. А. Ланчаков; под общ. ред. Б. А. Григорьева. Москва: МЭИ, 2007. 344 с.

5.             Гуревич Г. Р. Справочное пособие по расчету фазового состояния и свойств газоконденсатных смесей / Г. Р. Гуревич, А. И. Брусиловский. М.: Недра, 1984. 264 с.

6.             Лапшин В. И. Фазовые превращения углеводородных нефтегазоконденсатных систем / В. И. Лапшин, А. Н. Волков, А. А. Константинов // Вести газовой науки. 2014. № 2. С. 121-128.

7.             Люгай Д. В. Совершенствование методик экспериментального изучения фазовых превращений газоконденсатных систем / Д. В. Люгай, В. И. Лапшин, А. Н. Волков, И. М. Шафиев // Вести газовой науки. 2011. № 1. С. 103-119.

8.             Мащицкий И. Э. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2014616892 «Программа для построения фазовой диаграммы и изолиний массового процента газа углеводородных флюидов (HCSPD)»

9.             Фаловский В. И. Современный подход к моделированию фазовых превращений углеводородных систем с помощью уравнения состояния Пенга-Робинсона / В. И. Фаловский, А. С. Хорошев, В. Г. Шахов // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2011. № 4-1. С. 120-125.

10.             Peng, D. Y. A new two-constant equation of state / D. Y. Peng, D. B. Robinson // Ind. Eng. Chem. Fundam. 1976. Т. 15. Pp. 59-64.