High Pressure Behavior of Hydrocarbons. Joule-Thomson Expansion of Gas Condensates Comportement des hydrocarbures à haute pression. Détente de Joule-Thomson de gaz à condensats

Abstract

This paper presents calculations of Joule-Thomson inversion effects in high-pressure-high-temperature gas condensates. Isenthalpic expansions were modeled for several gas condensate mixtures reported in literature using the Soave-Redlich-Kwong and the Peng-Robinson equations of state. The calculations confirmed qualitatively the heating of gas condensates at expansion. Although reservoir temperatures are in the region where cooling occurs, i. e. , inside the inversion curve, it was shown that reservoir pressures lie outside this region, and that the temperature will increase until the inversion curve is reached. The calculated temperature increases are not very large. Although exact values depend on fluid composition, reservoir conditions, and pressure drop, typical calculated temperature increases are in the range of 10-30°C for reservoir pressures of 1000 bar. A sensitivity study showed that both reservoir pressure and fluid composition greatly affect the temperature increase. With increasing pressures and increasing amounts of heavy constituents present in gas condensate mixtures, the maximum possible temperature effect will also increase. Unfortunately, due to lack of experimental information, the reliability of the calculated results could not be verified. Cet article présente des calculs de l'effet d'inversion de Joule-Thomson pour des gaz à condensats à haute température et haute pression. La détente isenthalpique a été modélisée pour plusieurs compositions de gaz à condensats trouvées dans la littérature, en utilisant les équations d'état de Soave-Redlich-Kwong et de Peng-Robinson. Ces calculs confirment qualitativement le réchauffement des gaz à condensat lors de la détente. Bien que les températures de gisement se trouvent dans la région où un refroidissement s'observe, c'est-à-dire à l'intérieur de la courbe d'inversion, on a montré que les pressions de gisement correspondent à l'extérieur de cette région, de sorte que la température augmente jusqu'à ce que la courbe d'inversion soit atteinte. Le réchauffement calculé n'est pas très important. Il est typiquement de 10 à 30°C pour des pressions de gisement de 1000 bar, la valeur exacte dépendant de la composition du fluide, des conditions de gisement et de la diminution de pression. Une étude de sensibilité a montré que la pression du gisement et la composition du fluide exercent une influence particulière sur le réchauffement. Si la pression du gaz à condensat ou sa teneur en constituants lourds sont élevées, l'effet thermique possible est accru. Malheureusement, ces résultats de calcul n'ont pas pu être validés par manque de données expérimentales.