基于对勾函数的新型天然气压缩因子计算关联式

王艺晨 叶继根 吴淑红

中国石油勘探开发研究院

天然气压缩因子(Z因子)是石油天然气工业中最重要的流体物性参数之一。在油气藏工程领域，准确计算出天然气的压缩因子，对于天然气储量计算、开发方案编制和开发指标预测至关重要。一旦天然气压缩因子计算结果不够准确，就会使储量计算结果存在较大误差，油气开采也会遭受一定的经济损失[1]。因此，在矿场实践中快速而又准确地确定天然气压缩因子尤为关键。

确定天然气压缩因子的方法分为实验测定法、图版法和计算法。实验测定法虽然直接可靠，但是具有周期长、成本高和费时费力的缺点；图版法则存在人工读值误差，难以保证精度；而计算法简单实用，得到了广泛运用。计算法又可分为隐式计算法和显式计算法。隐式计算法是指利用状态方程拟合天然气压缩因子数据、进而得到隐式计算公式的方法，例如Hall和Yarborough[2]利用Starling-Carbahan状态方程拟合压缩因子数据得出的HY方法、Dranchuk等[3]利用BWR状态方程得出的DPR方法、Dranchuk和Abou-Kassem[4]利用BWRS状态方程得出的DAK方法。这3种经典方法虽然在0.2≤ppr≤15范围内具有较高的计算精度，但是在15

为了提高0.2≤ppr≤30压力范围内天然气压缩因子的计算精度与计算效率，本研究基于天然气压缩因子图版的曲线形态，利用非线性曲面拟合的方法，选择对勾函数对压缩因子图版进行整体拟合，提出了一种新型天然气压缩因子显式计算公式，以期为矿场实践提供一种快速准确的天然气压缩因子预测方法。……