地質(zhì)流體狀態(tài)方程的理論臨界條件及其對熱力學(xué)計算的影響.pdf

1、流體的熱力學(xué)性質(zhì)在臨界點附近具有奇異性，也稱為臨界現(xiàn)象或臨界效應(yīng)。臨界區(qū)內(nèi)流體熱力學(xué)性質(zhì)的精確模擬不僅有助于人們正確地理解或模擬地球和行星內(nèi)部的許多地質(zhì)過程，而且對相關(guān)工業(yè)過程的開發(fā)、環(huán)境工程和高溫高壓物理的研究也很重要。狀態(tài)方程是表達流體壓力–體積–溫度(PVT)關(guān)系最常用的手段?，F(xiàn)有的流體狀態(tài)方程絕大多數(shù)都是基于平均場理論，因而不能精確地表達流體的臨界現(xiàn)象。
　　過去幾十年里出現(xiàn)了很多針對（或可用于）地質(zhì)流體的狀態(tài)方程。其中有

2、許多方程的作者所聲明的適用范圍都涵蓋了純流體的臨界區(qū)，但一般都沒有關(guān)于方程在臨界區(qū)的精度的報道。有鑒于此，本文作者對一些具有代表性的常用地質(zhì)流體狀態(tài)方程在臨界區(qū)的偏差進行了詳細的計算和分析。主要研究內(nèi)容如下：
　　(1)用狀態(tài)方程計算出純流體的理論臨界條件，同時根據(jù)壓力對密度的偏導(dǎo)數(shù)特征設(shè)計出一套簡便、穩(wěn)定、通用的算法；
　　(2)計算和分析了各個方程在理論和實驗臨界溫度及其鄰近溫度下的等溫線上的體積偏差；
　　(3)

3、以理論和實驗臨界溫度及其平均值為界，將臨界區(qū)分為三、四個溫度區(qū)間；在此基礎(chǔ)上計算了各個方程在區(qū)間內(nèi)的體積偏差，分析了偏差與溫壓的關(guān)系。
　　(1)由狀態(tài)方程所得到的理論臨界溫度和壓力均高于實驗值。結(jié)果，狀態(tài)方程在實驗的超臨界區(qū)內(nèi)給出了一個兩相區(qū)。這顯然與事實不符。
　　(2)在理論和實驗的臨界點附近，方程的體積偏差都很大；當(dāng)壓力逐漸遠離臨界點時，偏差急劇減??；在實驗的亞臨界區(qū)或理論的超臨界區(qū)，當(dāng)溫度逐漸遠離臨界溫度時，偏差也