二氧化碳压裂物性参数计算及分析

摘要:温度、压力对二氧化碳物性参数影响较大,本文采用计算精度和使用范围较广的Span-Wagner模型和Vesovic模型对二氧化碳物性参数进行。结算结果表明:二氧化碳临界点附近各物性参数均表现出较明显的奇异性。从气态转变到液态(液态转变到其他),物性参数会出现突变;但从气态或液态转变到超临界态,物性参数呈连续变化。因此,在二氧化碳压裂相关模型中不能将物性参数视为定值进行计算。

关键词:二氧化碳压裂物性参数温度压力

随着我国非常规储层的大力开发,传统压裂技术弊端日益凸显,无水压裂技术优势明显,其中二氧化碳压裂效果尤佳[1～2]。与常规压裂液流体不同,二氧化碳物性参数受温度、压力影响较大[3],因此,为更好优化二氧化碳压裂施工参数,需准确计算不同温度、压力下二氧化碳各物性参数值。

目前,使用较广的立方型状态方程适用范围及计算精度都不是很尽人意[4～5],因此,Span-Wagner基于亥姆赫兹自由能和实验数据修正得到了针对二氧化碳物性参数的计算模型[6];此外,Vesovic等针对二氧化碳粘度和导热系数的计算模型具有较高的精度[7]。

1 Span-Wagner模型

亥姆赫兹自由能可表示为两个独立的变量密度ρ和温度T的函数,

水的物性参数表

温度t °C 密度p比热容 cp 热导率入运动黏度V动力黏度n 普朗特数Pr kg/m3 kJ/(kg .K) W/(m ?K) m2/s Pa - s 0 999.9 4.212 0.551 1.789E-06 1.788E-03 13.67 1 999.9 4.210 0.553 1.741E-06 1.740E-03 13.26 2 999.9 4.208 0.556 1.692E-06 1.692E-0 3 12.84 3 999.9 4.206 0.558 1.644E-06 1.643E-03 12.43 4 999.8 4.204 0.560 1.596E-06 1.595E-03 12.01 5 999.8 4.202 0.563 1.548E-0 6 1.547E-03 11.60 6 999.8 4.199 0.565 1.499E-06 1.499E-03 11.18 7 999.8 4.197 0.567 1.451E-06 1.451E-03 10.77 8 999.7 4.195 0.569 1.403E-06 1.402E-03 10.35 9 999.7 4.193 0.572 1.354E-06 1.354E-03 9.94 10 999.7 4.191 0.574 1.306E-06 1.306E-03 9.52 11 999.6 4.190 0.577 1.276E-06 1.276E-03 9.27 12 999.4 4.189 0.579 1.246E-06 1.246E-03 9.02 13 999.3 4.189 0.582 1.216E-06 1.215E-03 8.77 14 999.1 4.188 0.584 1.186E-06 1.185E-03 8.52 15 999.0 4.187 0.587 1.156E-06 1.155E-03 8.27 16 998.8 4.186 0.589 1.126E-06 1.125E-03 8.02 17 998.7 4.185 0.592 1.096E-06 1.095E-03 7.77 18 998.5 4.185 0.594 1.066E-06 1.064E-03 7.52 19 998.4 4.184 0.597 1.036E-06 1.034E-03 7.27 20 998.2 4.183 0.599 1.006E-06 1.004E-03 7.02 21 998.0 4.182 0.601 9.859E-07 9.838E-04 6.86 22 997.7 4.181 0.603 9.658E-07 9.635E-04 6.70 23 997.5 4.180 0.605 9.457E-07 9.433E-04 6.54 24 997.2 4.179 0.607 9.256E-07 9.230E-04 6.38 25 997.0 4.179 0.609 9.055E-07 9.028E-04 6.22 26 996.7 4.178 0.610 8.854E-07 8.825E-04 6.06 27 996.5 4.177 0.612 8.653E-07 8.623E-04 5.90 28 996.2 4.176 0.614 8.452E-07 8.420E-04 5.74 29 996.0 4.175 0.616 8.251E-07 8.218E-04 5.58 30 995.7 4.174 0.618 8.050E-07 8.015E-04 5.42 31 995.4 4.174 0.620 7.904E-07 7.867E-04 5.31 32 995.0 4.174 0.621 7.758E-07 7.719E-04 5.20 33 994.7 4.174 0.623 7.612E-07 7.570E-04 5.09 34 994.3 4.174 0.625 7.466E-07 7.422E-04 4.98 35 994.0 4.174 0.627 7.320E-07 7.274E-04 4.87 36 993.6 4.174 0.628 7.174E-07 7.126E-04 4.75 37 993.3 4.174 0.630 7.028E-07 6.978E-04 4.64 38 992.9 4.174 0.632 6.882E-07 6.829E-04 4.53 39 992.6 4.174 0.633 6.736E-07 6.681E-04 4.42 40 992.2 4.174 0.635 6.590E-07 6.533E-04 4.31 41 991.8 4.174 0.636 6.487E-07 6.429E-04 4.23

空气物性参数表

空气物性参数表工程热力学研究的对象是热能转化成机械能的规律和方法，以及提高转化效率的途径。热力学第一定律说明了能量在传递和转化时的数量关系，即某一物体失去的热量必然等于另一物体所得到的热量。热力学第二定律是研究能量传递和转移过程进行的方向、条件和深度等规律问题，其中最根本的是关于方向的问题。热不可能自发地、不付代价地、从低温物体传至高温物体。 1. 导热：也称热传导，是指物体各部分之间不发生相对位移时，依靠分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递现象。例如，物体内部热量从温度较高的部分传递到温度较低的部分，以及温度较高的物体把热量传递给与之接触的温度较低的另一物体都是导热现象。 2. 热对流：简称对流，是指流体内部各部分之间发生相对位移，冷热流体相互掺混而引起的热量传递现象。热对流现象仅能发生在流体内部，而且必然伴随有导热现象。 3. 热辐射：物体通过电磁波来传递能量的方式称为辐射。物体会因各种原因发出辐射能，其中因热的原因而发出辐射能的现象称为热辐射。（由物体表面直接向外界发射可见和不可见射线，在空间传递能量的现象称为热辐射。它是一种非接触传递能量的方式。）

4. 温度：是指物体冷热的程度。是指物质微观粒子（分子、电子等）热运动激烈程度的衡量。 5. 导热系数λ（导热率）：它表示物质导热能力的大小。由实验取得。单位：W/m.℃ 6. 换热系数α(放热系数、给热系数)：表示当流体与壁面间的温差为1℃时，在单位时间内，通过单位面积的热量。放热系数的大小反映出对流换热过程的强烈程度。单位：W/m2.℃ 7. 传热系数k：传热温差为1℃时，在单位时间内，通过单位面积的热量。它反映传热过程的强烈程度。单位：W/m2.℃ 8. 导温系数α（热扩散率）：表示物体中热扩散的快慢程度。是材料传播温度变化能力大小的指标。α=λ/ρc 由实验取得。单位：m2/s 9. 热阻Rt：热转移过程中的阻力称为热阻。Rt=△t/Q 10. 比热c：物体温度升高1度所需的热量叫热容，单位物量的物体温度升高1度所需的热量叫比热容，简称比热。根据计量物量的单位不同，有质量比热、容积比热、摩尔比热之分。质量比热单位：kJ/kg.℃；

Aspen_Plus推荐使用的物性计算方法

做模拟的时候物性方法的选择是十分关键的，选择的十分正确关系着运行后的结果。是一个难点，高难点，而此内容与化工热力学关系十分紧密。首先要明白什么是物性方法？比如我们做一个很简单的化工过程计算，一股100C,1atm的水-乙醇(1:1的摩尔比，1kmol/h）的物料经过一个换热器后冷却到了80C,0.9atm,问如分别下值是多少？1.入口物料的密度，汽相分率。2.换热器的负荷。3.出口物料的汽相分率，汽相密度，液相密，还可以问物料的粘度，逸度，活度，熵等等。以上的值怎么计算出来？好，我们来假设进出口的物料全是理想气体，完全符合理想气体的行为，则其密度可以使用PV=nRT计算出来。并且汽相分率全为1，即该物料是完全气体。由于理想气体的焓与压力无关，则换热器的负荷可以根据水和乙醇的定压热熔计算出来。在此例当中，描述理想气体行为的若干方程，比如涉及至少如下2个方程：1.pv=nRT，2.dH=CpdT. 这就是一种物性方法（aspen plus中称为ideal property method)。简单的说，物性方法就是计算物流物理性质的一套方程，一种物性方法包含了若干的物理化学计算公式。当然这例子选这种物性方法显然运行结果是错误的，举这个例子主要是让大家对物性方法有个概念。对于水-乙醇体系在此两种温度压力下，如果当作理想气体来处理，其误差是比较大的，尤其对于液相。按照理想气体处理的话，冷却后仍然为气体，不应当有液相出现。那么应该如何计算呢？想要准确的计算这一过程需要很多复杂的方程，而这些方程如果需要我们用户去一个个选择出来，则是一件相当麻烦的工作，并且很容易出错。好在模拟软件已经帮我做了这一步，这就是物性方法。对于本例，我们对汽相用了状态方程，srk,液相用了活度系数方程(nrtl,wilson,等等），在aspen plus中将此种方法叫做活度系数法。如果你选择nrtl方程，就称为nrtl方法，wilson方程就成为wilson物性方法(wilson property method)。在aspen plus中（或者化工热力学中）有两大类十分重要的物性方法，对于初学者而言，了解到此两类物性方法，基本上就可以开始着手模拟工作了。大体而言，根据液相混合物逸度的计算方法的不同，物性方法可以分为两大类：状态方程法和活度系数法。状态方程法使用状态方程来计算汽相及液相的逸度，而活度系数法使用状态方程计算汽相逸度，但是通过活度系

R 饱和物性参数表

10-3Pa.s10-5Pa.s(m/s) (kJ/kg.K) (kJ/kg.K) (kg/m3) (m3/kg) (kJ/kg) (℃)(kPa)液体气体液体气体气体液体焓差气体液体液体气体液体气体液体气体 -30.0 163.915 1376.948 7.394 0.00072620.1352442610.92384.66226.26 4.985 4.0540.2660.1520.305 1.0660799.440 161.788 -29.0 170.947 1373.938 7.692 0.00072780.1300098611.35385.76225.59 4.983 4.0590.2660.1530.301 1.0681794.667 161.914 -28.0 178.211 1370.917 7.999 0.00072940.1250208611.79386.86224.92 4.981 4.0630.2660.1540.298 1.0704789.881 162.034 -27.0 185.712 1367.886 8.315 0.00073110.1202635612.22387.97224.25 4.979 4.0680.2670.1550.295 1.0727785.081 162.150 -26.0 193.456 1364.845 8.641 0.00073270.1157258612.65389.07223.58 4.977 4.0720.2670.1550.292 1.0751780.266 162.260 -25.0 201.447 1361.793 8.977 0.00073430.1113953613.08390.18222.90 4.975 4.0770.2670.1560.288 1.0777775.434 162.366 -24.0 209.692 1358.729 9.323 0.00073600.1072611613.50391.29222.22 4.973 4.0810.2680.1570.285 1.0803770.584 162.467 -23.0 218.195 1355.655 9.679 0.00073770.1033125613.93392.39221.53 4.971 4.0850.2680.1580.282 1.0830765.714 162.563 -22.0 226.961 1352.570 10.046 0.00073930.0995401614.35393.50220.85 4.969 4.0900.2690.1580.279 1.0858760.823 162.654 -21.0 235.997 1349.473 10.424 0.00074100.0959346614.77394.62220.15 4.967 4.0940.2690.1590.276 1.0886755.909 162.739 -20.0 245.307 1346.364 10.812 0.00074270.0924871615.19395.73219.46 4.965 4.0990.2690.1600.274 1.0916750.971 162.820 -19.0 254.897 1343.244 11.212 0.00074450.0891896615.60396.84218.76 4.964 4.1030.2700.1610.271 1.0946746.008 162.895 -18.0 264.773 1340.112 11.623 0.00074620.0860345616.02397.96218.06 4.962 4.1070.2700.1620.268 1.0977741.017 162.965 -17.0 274.940 1336.968 12.046 0.00074800.0830142616.43399.08217.35 4.960 4.1120.2710.1620.265 1.1009735.997 163.030 -16.0 285.404 1333.811 12.481 0.00074970.0801223616.83400.19216.64 4.958 4.1160.2710.1630.262 1.1042730.947 163.090 -15.0 296.170 1330.642 12.928 0.00075150.0773521617.24401.32215.92 4.957 4.1200.2720.1640.260 1.1075725.864 163.144 -14.0 307.244 1327.461 13.387 0.00075330.0746977617.64402.44215.20 4.955 4.1250.2720.1650.257 1.1109720.747 163.193 -13.0 318.633 1324.266 13.859 0.00075510.0721534618.04403.56214.48 4.953 4.1290.2730.1660.254 1.1143715.595 163.236 -12.0 330.340 1321.059 14.344 0.00075700.0697138618.44404.69213.75 4.952 4.1330.2730.1670.252 1.1179710.405 163.274 -11.0 342.374 1317.838 14.843 0.00075880.0673738618.84405.82213.02 4.950 4.1370.2740.1670.249 1.1214705.175 163.306 -10.0 354.739 1314.604 15.354 0.00076070.0651285619.23406.95212.28 4.948 4.1420.2740.1680.247 1.1251699.905 163.332 -9.0 367.441 1311.356 15.880 0.00076260.0629733619.62408.08211.53 4.947 4.1460.2750.1690.244 1.1288694.591 163.353 -8.0 380.486 1308.094 16.419 0.00076450.0609043620.01409.22210.79 4.945 4.1500.2750.1700.242 1.1325689.232 163.368 -7.0 393.880 1304.818 16.973 0.00076640.0589171620.39410.36210.03 4.944 4.1540.2760.1710.240 1.1363683.825 163.377 -6.0 407.629 1301.528 17.541 0.00076830.0570079620.77411.50209.27 4.942 4.1590.2760.1720.237 1.1402678.370 163.381 -5.0 421.739 1298.223 18.125 0.00077030.0551731621.15412.64208.51 4.941 4.1630.2770.1730.235 1.1441672.864 163.378 -4.0 436.217 1294.903 18.723 0.00077230.0534093621.52413.79207.74 4.939 4.1670.2770.1740.233 1.1481667.304 163.370 -3.0 451.068 1291.568 19.337 0.00077430.0517133621.90414.94206.96 4.937 4.1710.2780.1750.230 1.1521661.690 163.356 -2.0 466.298 1288.218 19.967 0.00077630.0500818622.26416.09206.18 4.936 4.1760.2790.1760.228 1.1561656.017 163.335 -1.0 481.913 1284.852 20.613 0.00077830.0485121622.63417.24205.39 4.934 4.1800.2790.1770.226 1.1602650.286 163.309 0.0 497.920 1281.470 21.276 0.00078040.0470014622.99418.40204.59 4.933 4.1840.2800.1780.224 1.1644644.492 163.276 1.0 514.325 1278.072 21.955 0.00078240.0455469623.35419.56203.79 4.932 4.1880.2800.1790.222 1.1685638.635 163.237 2.0 531.134 1274.657 22.652 0.00078450.044146362 3.71420.72202.99 4.930 4.1920.2810.1800.220 1.1727632.711 163.192 3.0 548.354 1271.225 23.366 0.00078660.042797062 4.06421.89202.17 4.929 4.1970.2820.1810.218 1.1770626.719 163.141 4.0 56 5.990 1267.777 24.098 0.00078880.0414969624.41423.06201.35 4.927 4.2010.2820.1820.216 1.1813620.656 163.083 5.0 584.049 1264.311 24.848 0.00079090.0402439624.75424.23200.52 4.926 4.2050.2830.1830.214 1.1856614.520 163.019

空气物性参数表

物性参数：物性参数主要是材料在制工方面能否达到要求的数据。不同材料有不同的物性参数。比如尼龙，就有很多数据要求，有冲击强度，拉伸强度，融溶指数等等。传热学中的参数：工程热力学研究的对象是热能转化成机械能的规律和方法，以及提高转化效率的途径。热力学第一定律说明了能量在传递和转化时的数量关系，即某一物体失去的热量必然等于另一物体所得到的热量。热力学第二定律是研究能量传递和转移过程进行的方向、条件和深度等规律问题，其中最根本的是关于方向的问题。热不可能自发地、不付代价地、从低温物体传至高温物体。 1. 导热：也称热传导，是指物体各部分之间不发生相对位移时，依靠分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递现象。例如，物体内部热量从温度较高的部分传递到温度较低的部分，以及温度较高的物体把热量传递给与之接触的温度较低的另一物体都是导热现象。 2. 热对流：简称对流，是指流体内部各部分之间发生相对位移，冷热流体相互掺混而引起的热量传递现象。热对流现象仅能发生在流体内部，而且必然伴随有导热现象。 3. 热辐射：物体通过电磁波来传递能量的方式称为辐射。物体会因各种原因发出辐射能，其中因热的原因而发出辐射能的现象称为

热辐射。（由物体表面直接向外界发射可见和不可见射线，在空间传递能量的现象称为热辐射。它是一种非接触传递能量的方式。） 4. 温度：是指物体冷热的程度。是指物质微观粒子（分子、电子等）热运动激烈程度的衡量。 5. 导热系数λ（导热率）：它表示物质导热能力的大小。由实验取得。单位：W/m.℃ 6. 换热系数α(放热系数、给热系数)：表示当流体与壁面间的温差为1℃时，在单位时间内，通过单位面积的热量。放热系数的大小反映出对流换热过程的强烈程度。单位：W/m2.℃，但是与导热系数不同，它不是物性参数。 7. 传热系数k：传热温差为1℃时，在单位时间内，通过单位面积的热量。它反映传热过程的强烈程度。单位：W/m2.℃ 8. 导温系数α（热扩散率）：表示物体中热扩散的快慢程度。是材料传播温度变化能力大小的指标。α=λ/ρc 由实验取得。单位：m2/s 9. 热阻Rt：热转移过程中的阻力称为热阻。Rt=△t/Q 10. 比热c：物体温度升高1度所需的热量叫热容，单位物量的物体温度升高1度所需的热量叫比热容，简称比热。根据计量物量的单位不同，有质量比热、容积比热、摩尔比热之分。质量比热单位：kJ/kg.℃；容积比热单位：kJ/m3.℃；摩尔比热单位：kJ/mol.℃。定压比热用cp表示；定容比热用cv表示。

互联网上的物性参数查询

互联网上的物性参数查询 1 化学工程师资源主页该站点由西弗吉尼亚大学校友Christopher M.A.Haslego维护。该主页有非常丰富的化学工程方面的内容，其中包括一些查找物性数据比较好的站点：(https://www.360docs.net/doc/5c14733143.html,/physinternetzz.shtml) 1.1 物性数据((https://www.360docs.net/doc/5c14733143.html,/data.xls) 该数据库是浏览型数据库，含有470多种纯组分的物性数据，如分子量、冰点、沸点、临界温度、临界压力、临界体积、临界压缩、无中心参数、液体密度、偶极矩、气相热容、液相热容、液体粘度、反应标准热、蒸气压、蒸发热等。 1.2 聚合物和大分子的物理性质数据库(https://www.360docs.net/doc/5c14733143.html,/～athas/databank/intro.html) 该数据库是浏览型数据库。含有200多种线性大分子的物性数据，如熔融温度、玻璃转换温度、热容等。该站点不仅提供物理性质，还提供一些供估计物质物理性质的软件，如PhysProps from G&P Engineering、Prode's thermoPhysical Properties Generator(PPP)等。 1.3 https://www.360docs.net/doc/5c14733143.html,/～jrm/thermot.html 该站点可查294种组分的热力学性质，还可以根据Peng Robinson状态方程计算纯组分或混合物的性质：包括气液相图、液体与气体密度、焓、热容、临界值、分子量等数据。 1.4 https://www.360docs.net/doc/5c14733143.html,/ G&P Engineering是一个软件，提供物质的28种物理性质并估算其它18种物理性质。 2 由美国国家标准技术研究院开发的数据库 2.1 标准参考数据库化学网上工具书(https://www.360docs.net/doc/5c14733143.html,/chemistry/) 该数据库是一种检索型数据库，检索方法非常简单，可通过化学物质名称、分子式、部分分子式、CAS登记号、结构或部分结构、离子能性质、振动与电子能、分子量和作用进行检索，可检索到的数据包括分子式、分子量、化学结构、别名、CAS登记号、气相热化学数据、凝聚相热化学数据、液态常压热容、固态常压热容、相变数据、汽化焓、升华焓、燃烧焓、燃烧熵、各种反应的热化学数据、溶解数据、气相离子能数据、气相红外光谱、质谱、紫外/可见光谱、振动/电子能及其参考文献。 2.2 美国标准技术研究所物理网上工具书(https://www.360docs.net/doc/5c14733143.html,/) 该站点包括物性常数、原子光谱数据、分子光谱数据、离子化数据、χ-射线、γ-射线数据、放射性计量数据、核物理数据及其它数据库。 3 化学搜索器

水的物性参数表

温度t ℃ 密度ρ kg/m3 比热容cp kJ/(kg﹒K) 热导率λ W/(m﹒K) 运动黏度ν m2/s 动力黏度η Pa﹒s 普朗特数Pr 0 999.9 4.212 0.551 1.789E-06 1.788E-03 13.67 1 999.9 4.210 0.553 1.741E-06 1.740E-03 13.26 2 999.9 4.208 0.556 1.692E-06 1.692E-0 3 12.84 3 999.9 4.206 0.558 1.644E-06 1.643E-03 12.43 4 999.8 4.204 0.560 1.596E-06 1.595E-03 12.01 5 999.8 4.202 0.563 1.548E-0 6 1.547E-03 11.60 6 999.8 4.199 0.565 1.499E-06 1.499E-03 11.18 7 999.8 4.197 0.567 1.451E-06 1.451E-03 10.77 8 999.7 4.195 0.569 1.403E-06 1.402E-03 10.35 9 999.7 4.193 0.572 1.354E-06 1.354E-03 9.94 10 999.7 4.191 0.574 1.306E-06 1.306E-03 9.52 11 999.6 4.190 0.577 1.276E-06 1.276E-03 9.27 12 999.4 4.189 0.579 1.246E-06 1.246E-03 9.02 13 999.3 4.189 0.582 1.216E-06 1.215E-03 8.77 14 999.1 4.188 0.584 1.186E-06 1.185E-03 8.52 15 999.0 4.187 0.587 1.156E-06 1.155E-03 8.27 16 998.8 4.186 0.589 1.126E-06 1.125E-03 8.02 17 998.7 4.185 0.592 1.096E-06 1.095E-03 7.77 18 998.5 4.185 0.594 1.066E-06 1.064E-03 7.52 19 998.4 4.184 0.597 1.036E-06 1.034E-03 7.27 20 998.2 4.183 0.599 1.006E-06 1.004E-03 7.02 21 998.0 4.182 0.601 9.859E-07 9.838E-04 6.86 22 997.7 4.181 0.603 9.658E-07 9.635E-04 6.70 23 997.5 4.180 0.605 9.457E-07 9.433E-04 6.54 24 997.2 4.179 0.607 9.256E-07 9.230E-04 6.38 25 997.0 4.179 0.609 9.055E-07 9.028E-04 6.22 26 996.7 4.178 0.610 8.854E-07 8.825E-04 6.06 27 996.5 4.177 0.612 8.653E-07 8.623E-04 5.90 28 996.2 4.176 0.614 8.452E-07 8.420E-04 5.74 29 996.0 4.175 0.616 8.251E-07 8.218E-04 5.58 30 995.7 4.174 0.618 8.050E-07 8.015E-04 5.42 31 995.4 4.174 0.620 7.904E-07 7.867E-04 5.31 32 995.0 4.174 0.621 7.758E-07 7.719E-04 5.20 33 994.7 4.174 0.623 7.612E-07 7.570E-04 5.09 34 994.3 4.174 0.625 7.466E-07 7.422E-04 4.98 35 994.0 4.174 0.627 7.320E-07 7.274E-04 4.87 36 993.6 4.174 0.628 7.174E-07 7.126E-04 4.75 37 993.3 4.174 0.630 7.028E-07 6.978E-04 4.64 38 992.9 4.174 0.632 6.882E-07 6.829E-04 4.53 39 992.6 4.174 0.633 6.736E-07 6.681E-04 4.42 40 992.2 4.174 0.635 6.590E-07 6.533E-04 4.31 41 991.8 4.174 0.636 6.487E-07 6.429E-04 4.23

超临界二氧化碳压裂研究装置

超临界二氧化碳压裂研究设备 1．前言超临界流体是指处于临界点以上的温度和压力区域的流体，此时气液界面消失，流体既非气态也非液态，处于即使提高压力也不液化的非凝聚态。超临界流体的物理性质兼具也液体与气体的双重性质，密度接近液体，扩散都接近气体，黏度介于气体和液体之间。 2．超临界二氧化碳压裂技术的特点超临界二氧化碳的临界温度和临界压力较低，分别为31.06℃和7.38MPa，易于制备；超临界CO2 价格低易得到，安全非易燃易爆，无毒，无腐蚀性；流体粘度低、密度高，密度接近液体；表面张力很低,扩散系数高,具有很强的渗透能力,能渗透到岩石中的天然微裂缝,压裂中有利于复杂网络裂缝的形成；使用此压裂液储层不易被污染，对储层没有伤害，可有效的避免近井地层堵塞、保护油气层、改善储层渗透性，,增产潜力大，而且超临界二氧化碳非常容易返排。因此，超临界二氧化碳对于低渗透油页岩矿藏、低渗和超低渗油气田、页岩气藏、煤层气等矿藏的开发具有很大的优势。在常规油气田的开发生产中，比普通的压裂液也具有更多的优点。 3.应用研究超临界二氧化碳压裂技术应用前景广阔，所以需要对于其压裂工艺、总结描述CO2状态变化流程、临界CO2增黏剂的研制、增产原理等各个方向进行研究。在实验室研究过程中，需要专门的仪器模拟地层压裂的过程。北京华盛海天科技发展有限公司为此研制的“超临界二氧化碳压裂装置”具有以下特点： 1.用于超临界CO2生成、泵注； 2.有专门的搅拌混合装置，适用于不同的增稠剂； 3.破裂压力与裂缝延伸压力在线监测； 4.系统自动化控制，数据采集与处理分析； 5.能够实现储层温度≤150℃，上覆地层压力≤70MPa、注入压力≤45MPa、注入排量≤45ml/min的压裂施工模拟实验研究。主要技术参数： 1.工做压力分别为：围压0~70MPa 轴压0~70MPa

常见物性参数表word版本

常见物性参数表

常用溶剂一、乙醇（ethyl alcohol，ethanol）CAS No.：64-17-5 （1）分子式 C2H6O （2）相对分子质量 46.07 （3）结构式 CH3CH2OH，（4）外观与性状：无色液体，有酒香。（5）熔点（℃）：-114.1 （6）沸点（℃）：78.3 溶解性:与水混溶，可混溶于醚、氯仿、甘油等多数有机溶剂; 密度：相对密度(水=1)0.79;相对密度(空气=1)1.59; 稳定性:稳定;危险标记 7(易燃液体); 主要用途:用于制酒工业、有机合成、消毒以用作溶剂不同压力下乙醇物性参数变化表压液态密度比热容气体密度蒸发热分子量粘度沸点 MPa Kg/m3KJ/Kg*K Kg/m3KJ/Kg g/mol MPa*s ℃ 0.06 750.49 2.811 2.4693 830.21 46.07 0.58 90.6 5 0.04 752.35 2.790 2.1825 837.84 46.07 0.59 87 0.02 754.38 2.767 1.8917 845.99 46.07 0.61 83 常压756.65 2.742 1.5966 854.89 46.07 0.63 78.3 5 -0.02 759.50 2.711 1.2984 865.7 6 46.0 7 0.66 72. 8 -0.04 762.93 2.674 0.9936 878.32 46.07 0.6 9 65.9 -0.06 767.38 2.627 0.6806 893.85 46.07 0.74 56.8 2 -0.08 774.37 2.556 0.3559 916.51 46.07 0.83 42.4

空气的物理性质

空气的物理性质．温度温度是描述空气冷热程度的物理量，主要有三种标定方法：摄氏温标、华氏温标和绝对温标（又称热力学温标或开氏温标）。 2．压力空气的压力就是当地的大气压，用符号p表示。常用单位有国际单位帕（Pa）；工程单位kfg/cm2；液柱高单位毫米汞柱高和毫米水柱高。 3．湿度空气湿度是指空气中含水蒸气量的多少，有以下几种表示方法：（1）绝对湿度。即每平方米空气中含有水蒸气的质量，用符号γZ表示,单位为kg/m3。如果在某一温度下，空气中水蒸气的含量达到了最大值，此时的绝对湿度称为饱和空气的绝对湿度，用γB表示。（2）相对湿度。为了能准确说明空气中的干湿程度，在空调中采用了相对湿度这个参数，它是空气的绝对湿度γZ与同温度下饱和空气的绝对湿度γB的比值，用符号φ表示。4．比焓空气的焓值是指空气中含有的总热量，通常以干空气的单位质量为基准，称作比焓，工程上简称焓。因此，空气的比焓是指1kg干空气的焓和与它相对应的水蒸气的焓的总和，用符号h表示，单位是kj/kg。 5．密度和比容空气的密度是指每立方米空气中干空气的质量与水蒸气的质量之和，用ρ表示，单位为kg/m3。空气的比容是指单位质量的空气所占有的容积，用符号ν表示，单位为m3/kg。因此空气的密度与比容互为倒数关系。湿空气是水蒸汽和干空气的混合物。完全不含水蒸汽的空气称为干空气，干空气本身是氮、氧及少量其它气体的混合物，其成分比较稳定。大气中的空气或多或少都含有水蒸汽，因此人们在日常生活及工程上遇到的都是湿空气。随地理位置、季节、气候等条件影响，大气成分有些变动。通常认为干空气各组分的标准容积分数如下表：在某些过程如干燥、空气调节等问题中，空气中的水蒸汽起着特殊作用，所以我们必须研究气体和蒸汽的混合物的热力性质，特别是干空气和水蒸汽的混合物—湿空气的热力性质。

物性参数表

二、甲醇（methyl alcohol，Methanol）CAS No.：67-56-1 （1）分子式 CH4O （2）相对分子质量32．04 （3）结构式 CH3O，（4）外观与性状：无色澄清液体，有刺激性气味。（5）熔点（℃）：-97.8，凝固点 -97．49℃，沸点64．5℃．闪点(开口)16℃，燃点470℃，折射率1. 3285，表面张力22．55×10-3N／m （6）相对密度(20 ℃／4℃)0．7914 溶解度参数δ＝14．8，能与水、乙醇、乙醚、丙酮、苯、氯仿等有机溶剂混溶，甲醇对金属特别是黄铜有轻微的腐蚀性。易燃，燃烧时有无光的谈蓝色火焰。蒸气能与空气形成爆炸混合物．爆炸极限6．0％-36．5％(vol)。纯品略带乙醇味，粗品刺鼻难闻。有毒可直接侵害人的肢体细胞组织．特别是侵害视觉神经网膜，致使失明。正常人一次饮用4一10g纯甲醉可产生严重中毒。饮用7-8g可导致失明，饮用

30-100g就会死亡。空气中甲酵蒸气最高容许浓度5mg／m3。

空气物性参数表

空气物性参数表湿空气热物性计算示例A ●分子量 Maw=Ma-(Ma-Mw)pw/paw 式中，Maw为湿空气分子量，g/mol；Ma为干空气的分子量，28.97g/mol；Mw为水蒸气的分子量，18.02g/mol；pw为湿空气中水蒸气的分压力，Pa；paw为湿空气的总压力，Pa。计算示例：设湿空气总压力为101325Pa，其中水蒸气的分压力为3000Pa，则此时湿空气的分子量为： Maw=28.97-(28.97-18.02)*3000/101325 =28.65 g/mol ●湿空气中水蒸气分压力

pw=φps 式中，pw为湿空气中水蒸气的分压力，Pa；φ为湿空气的相对湿度，无因次；ps为湿空气温度下纯水的饱和蒸气压力（也为湿空气温度下饱和湿空气中水蒸气的分压力），Pa。纯水的饱和蒸气压力的估算式为（0～100℃）： ln(ps)=25.4281-5173.55/(Ts+273) 式中，ps为水的饱和蒸气压，Pa；Ts为水的温度，℃。计算示例：设湿空气温度为36℃，相对湿度为70%，则湿空气中水蒸气分压力的计算过程为：该温度下纯水的饱和蒸气压为： ln(ps)=25.4281-5173.55/(36+273)=8.6852 ps =e8.6852=5915 Pa

湿空气中的水蒸气分压力为： pw=φps=0.7*5915=4140.5Pa ●湿空气的露点温度湿空气中水蒸气开始凝结的温度为其露点温度，等于其湿空气中水蒸气分压力下纯水的饱和温度，其估算式为（0～80℃）： Td=5266.77/(25.7248-ln(pw))-273 式中，Td为湿空气的露点温度，℃；pw为湿空气中水蒸气的分压力，Pa。计算示例：接上例，温度为36℃，相对湿度为70%的湿空气，其露点温度计算过程为：湿空气中水蒸气分压力为4140.5Pa，则其对应的露点温度为：

利用aspen-plus进行物性参数的估算

1 纯组分物性常数的估算 1.1、乙基2-乙氧基乙醇物性的输入由于Aspen Plus 软件自带的物性数据库中很难查乙基2-乙氧基乙醇的物性参数, 使模拟分离、确定工艺条件的过程中遇到困难, 所以采用物性估算的功能对乙基2-乙氧基乙醇计算。已知: 最简式：(C6H14O3) 分子式：(CH3-CH2-O-CH2-CH2-O-CH2-CH2-OH) 沸点：195℃ 1.2、具体模拟计算过程乙基2-乙氧基乙醇为非库组分，其临界温度、临界压力、临界体积和临界压缩因子及理想状态的标准吉布斯自由能、标准吉生成热、蒸汽压、偏心因子等一些参数都很难查询到，根据的已知标准沸点TB，可以使用aspen plus软件的Estimation Input Pure Component(估计输入纯组分) 对纯组分物性的这些参数进行估计。为估计纯组分物性参数，则需 1. 在 Data (数据)菜单中选择Properties(性质) 2. 在 Data Browser Menu(数据浏览菜单)左屏选择Estimation(估计)然后选Input(输入) 3. 在 Setup(设置)表中选择Estimation(估计)选项，Identifying Parameters to be Estimated(识别估计参数) 4. 单击 Pure Component(纯组分)页 5. 在 Pure Component 页中选择要用Parameter(参数)列表框估计的参数 6. 在 Component(组分)列表框中选择要估计所选物性的组分如果要为多组分估计

选择物性可单独选择附加组分或选择All(所有)估计所有组分的物性 7. 在每个组分的 Method(方法)列表框中选择要使用的估计方法可以规定一个以上的方法。具体操作过程如下： 1、打开一个新的运行，点击Date/Setup 2、在Setup/Specifications-Global页上改变Run Type位property Estimation

水的物性参数表

温度t °C 密度p比热容cp 热导率入运动黏度V动力黏度n 普朗特数P r kg/m3 kJ/(kg .K) W/(m ? K) m2/s Pa - s 0 999.9 4.212 0.551 1.789E-06 1.788E-03 13.67 1 999.9 4.210 0.553 1.741E-06 1.740E-03 13.26 2 999.9 4.208 0.556 1.692E-06 1.692E-0 3 12.84 3 999.9 4.206 0.558 1.644E-06 1.643E-03 12.43 4 999.8 4.204 0.560 1.596E-06 1.595E-03 12.01 5 999.8 4.202 0.563 1.548E-0 6 1.547E-03 11.60 6 999.8 4.199 0.565 1.499E-06 1.499E-03 11.18 7 999.8 4.197 0.567 1.451E-06 1.451E-03 10.77 8 999.7 4.195 0.569 1.403E-06 1.402E-03 10.35 9 999.7 4.193 0.572 1.354E-06 1.354E-03 9.94 10 999.7 4.191 0.574 1.306E-06 1.306E-03 9.52 11 999.6 4.190 0.577 1.276E-06 1.276E-03 9.27 12 999.4 4.189 0.579 1.246E-06 1.246E-03 9.02 13 999.3 4.189 0.582 1.216E-06 1.215E-03 8.77 14 999.1 4.188 0.584 1.186E-06 1.185E-03 8.52 15 999.0 4.187 0.587 1.156E-06 1.155E-03 8.27 16 998.8 4.186 0.589 1.126E-06 1.125E-03 8.02 17 998.7 4.185 0.592 1.096E-06 1.095E-03 7.77 18 998.5 4.185 0.594 1.066E-06 1.064E-03 7.52 19 998.4 4.184 0.597 1.036E-06 1.034E-03 7.27 20 998.2 4.183 0.599 1.006E-06 1.004E-03 7.02 21 998.0 4.182 0.601 9.859E-07 9.838E-04 6.86 22 997.7 4.181 0.603 9.658E-07 9.635E-04 6.70 23 997.5 4.180 0.605 9.457E-07 9.433E-04 6.54 24 997.2 4.179 0.607 9.256E-07 9.230E-04 6.38 25 997.0 4.179 0.609 9.055E-07 9.028E-04 6.22 26 996.7 4.178 0.610 8.854E-07 8.825E-04 6.06 27 996.5 4.177 0.612 8.653E-07 8.623E-04 5.90 28 996.2 4.176 0.614 8.452E-07 8.420E-04 5.74 29 996.0 4.175 0.616 8.251E-07 8.218E-04 5.58 30 995.7 4.174 0.618 8.050E-07 8.015E-04 5.42 31 995.4 4.174 0.620 7.904E-07 7.867E-04 5.31 32 995.0 4.174 0.621 7.758E-07 7.719E-04 5.20 33 994.7 4.174 0.623 7.612E-07 7.570E-04 5.09 34 994.3 4.174 0.625 7.466E-07 7.422E-04 4.98 35 994.0 4.174 0.627 7.320E-07 7.274E-04 4.87 36 993.6 4.174 0.628 7.174E-07 7.126E-04 4.75 37 993.3 4.174 0.630 7.028E-07 6.978E-04 4.64 38 992.9 4.174 0.632 6.882E-07 6.829E-04 4.53 39 992.6 4.174 0.633 6.736E-07 6.681E-04 4.42 40 992.2 4.174 0.635 6.590E-07 6.533E-04 4.31 41 991.8 4.174 0.636 6.487E-07 6.429E-04 4.23