基于CPA状态方程的天然气水合物形成条件预测

摘要

含水天然气体系中的水分子之间存在氢键缔合作用,考虑氢键缔合对水合物生成条件的影响将有助于提高对水合物形成压力、温度条件的预测精度.利用可描述缔合流体的CPA(Cubic-Plus-As-sociation)状态方程结合CSM模型建立水合物形成条件预测模型,对“甲烷+水”二元体系和“天然气+水”多元体系的水合物形成条件进行计算,将计算结果与基于SRK(Soave-Redlich-Kwong)状态方程计算的结果以及实验值进行对比.结果表明:基于CPA状态方程计算的水合物生成条件的准确性高于SRK状态方程;特别是在压力高于20MPa时,SRK状态方程预测的水合物形成压力条件与实验值之间的平均相对偏差为6.81％,而CPA状态方程的平均相对偏差小于1％,该结论为准确计算高压条件下水合物的形成条件提供了可靠的依据.