Predicting the CO2-Natural Gas Mixture Compressibility Factor

هناك شواهد عديدة أن أحد أسباب الاحتباس الحراري هو انبعاث غاز ثاني أكسيد الكربون – الناتج عن حرق الوقود الحفري – في الغلاف الجوي. وتعد عمليات حقن ثاني أكسيد الكربون في طبقات النفط والغاز أو طبقات المياه الجوفية إحدى طرق العلاج لتلك الظاهرة لهذا السبب فإن خواص الغاز المحتوي على نسبة عالية من ثاني أكسيد الكربون مهمة للغاية في التخطيط لعمليات تجميع وحقن ثاني أكسيد الكربون في الحقول النفطية. في هذا البحث يتم تجميع قاعدة بيانات عن خواص الغاز الطبيعي المحتوي على نسب عالية من غاز ثاني أكسيد الكربون تحت ظروف الحرارة والضغط المختلفة. كذلك يتم تقييم الطرق المستخدمة في الصناعة النفطية حاليا وتلك التي نشرت مؤخراً لحساب انضغاطية الغاز الطبيعي المحتوي على نسب عالية من غاز ثاني أكسيد الكربون لمعرفة مدى دقتها وملاءمتها للتخطيط لحقن هذا الغاز في الحقول النفطية. كذلك سوف يتم عمل نموذج جديد لحساب انضغاطية الغاز الطبيعي المحتوي على نسب عالية من غاز ثاني أكسيد الكربون تحت ظروف الحرارة والضغط المختلفة وهذا النموذج هام في تصميم عمليات تجميع الغازات – المنبعثة من محطات توليد الكهرباء على سبيل المثال – وحسابات الضخ وتصميم أنابيب نقل الغاز والحقن في الآبار النفطية.

There is mounting evidence that rapid global warming is caused by CO2 emission into atmosphere. There is a consensus among nations that CO2 emission to the atmosphere must be controlled via creating economically viable technologies for capturing, separation and longterm storage of CO2 (CCSS). One of many possible proposed sequestrations is the injection of CO2 into depleted oil and gas fields. However for planning such CO2 sequestration projects, accurate estimation of CO2 - natural gas properties is required. In this study a large data bank containing physical properties of various mixtures of CO2 -natural gas properties at various temperatures and pressures will be collected. The data bank is used to assess the accuracy of the industry standard methods as well as the recently published ones. A new method is proposed to calculate compressibility factor of CO2 -natural gas mixtures. This method will be capable of estimating the CO2 - natural gas mixtures properties at various temperatures and pressures and for any level of CO2 content. The new method is useful for designing pipeline, compression and storage of CO2 in CCSS projects.