Rok akademicki: 2012/2013 Kod: WGG GZ-s Punkty ECTS: 4. Kierunek: Górnictwo i Geologia Specjalność: Gazownictwo ziemne

Transkrypt

1 Nazwa modułu: Termodynamika gazu ziemnego Rok akademicki: 2012/2013 Kod: WGG GZ-s Punkty ECTS: 4 Wydział: Wiertnictwa, Nafty i Gazu Kierunek: Górnictwo i Geologia Specjalność: Gazownictwo ziemne Poziom studiów: Studia II stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne Język wykładowy: Polski Profil kształcenia: Ogólnoakademicki (A) Semestr: 2 Strona www: Osoba odpowiedzialna: prof. dr hab. inż. Nagy Stanisław (nagy@agh.edu.pl) Osoby prowadzące: dr inż. Klimkowski Łukasz (klimkowski@agh.edu.pl) prof. dr hab. inż. Nagy Stanisław (nagy@agh.edu.pl) Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń) Wiedza M_W001 Student zna właściwości gazów rzeczywistych: parametry pseudo-krytyczne i pseudozredukowane, gęstość, współczynnik ściśliwości, wykładnik objętościowy, ciepło właściwe, współczynnik Joule a-thomsona, lepkość. M_W002 Student zna równania stanu, w szczególności Penga-Robinsona i Soave-Redlicha-Kwonga oraz ich zastosowanie w przemyśle gazowniczym i naftowym. M_W003 Student rozumie zachowania fazowe układów dwufazowych gaz-ciecz w odniesieniu do płynów węglowodorowych zna pojęcia stałych równowagi fazowej oraz warunek równowagi fazowej. Student zna klasyfikację złóż węglowodorów na podstawie wykresów fazowych p-t oraz pojęcia związane z wykresami fazowymi, jak ciśnienie nasycenia, krzywa punktów pęcherzyków i punktów rosy, kondensacja wsteczna, temperatura cricondentermu, ciśnienie cricondenbaru, punkt krytyczny. 1 / 5

2 M_W004 Student zna rodzaje, przebieg i zastosowanie wybranych testów PVT. M_W005 Student zna typy i warunki powstawania hydratów gazu ziemnego, sposoby ich usuwania i prewencji. M_W006 Student zna rolę modeli PVT płynów węglowodorowych w komputerowej symulacji eksploatacji złóż Umiejętności M_U001 Student potrafi wyznaczać współczynnik ściśliwości w oparciu o równanie stanu gazu rzeczywistego. Potrafi określić typ złoża i podstawową charakterystykę płynu złożowego w trakcie eksploatacji w oparciu o jego wykres fazowy; szacuje wartości ciśnienia i temperatury nasycenia. M_U002 Student potrafi wykonywać obliczenia równowagowe (flash calculations) dla układów dwufazowych gaz-ciecz z wykorzystaniem równań stanu gazu rzeczywistego. Projekt, Wykonanie projektu Potrafi przeprowadzić symulację wybranego testu PVT, separacji dwufazowej lub przebiegu eksploatacji złoża gazowo-kondensatowego w oparciu o równanie stanu gazu rzeczywistego. M_U003 Student potrafi wyznaczać wartości podstawowych parametrów gazu ziemnego. M_U004 Student potrafi wyznaczyć ciśnienie tworzenia hydratów oraz potrzebną ilość inhibitora. M_U005 Student potrafi obliczyć temperaturę gazu po sprężaniu, moc i sprawność sprężarki M_U006 Student potrafi na bazie składu gazu suchego lub kondensatowego przygotować jego model PVT pod katem symulacji eksploatacji typu black oil., GG2A_U03 Wykonanie projektu Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć Wykład audytoryjne laboratoryjne projektowe Konwersatori um seminaryjne praktyczne terenowe warsztatowe Inne E-learning Wiedza M_W001 Student zna właściwości gazów rzeczywistych: parametry pseudo-krytyczne i pseudo-zredukowane, gęstość, współczynnik ściśliwości, wykładnik objętościowy, ciepło właściwe, współczynnik Joule a-thomsona, lepkość. 2 / 5

3 M_W002 M_W003 M_W004 M_W005 M_W006 Umiejętności M_U001 M_U002 Student zna równania stanu, w szczególności Penga- Robinsona i Soave-Redlicha- Kwonga oraz ich zastosowanie w przemyśle gazowniczym i naftowym. Student rozumie zachowania fazowe układów dwufazowych gaz-ciecz w odniesieniu do płynów węglowodorowych zna pojęcia stałych równowagi fazowej oraz warunek równowagi fazowej. Student zna klasyfikację złóż węglowodorów na podstawie wykresów fazowych p-t oraz pojęcia związane z wykresami fazowymi, jak ciśnienie nasycenia, krzywa punktów pęcherzyków i punktów rosy, kondensacja wsteczna, temperatura cricondentermu, ciśnienie cricondenbaru, punkt krytyczny. Student zna rodzaje, przebieg i zastosowanie wybranych testów PVT. Student zna typy i warunki powstawania hydratów gazu ziemnego, sposoby ich usuwania i prewencji. Student zna rolę modeli PVT płynów węglowodorowych w komputerowej symulacji eksploatacji złóż Student potrafi wyznaczać współczynnik ściśliwości w oparciu o równanie stanu gazu rzeczywistego. Potrafi określić typ złoża i podstawową charakterystykę płynu złożowego w trakcie eksploatacji w oparciu o jego wykres fazowy; szacuje wartości ciśnienia i temperatury nasycenia. Student potrafi wykonywać obliczenia równowagowe (flash calculations) dla układów dwufazowych gazciecz z wykorzystaniem równań stanu gazu rzeczywistego. Potrafi przeprowadzić symulację wybranego testu PVT, separacji dwufazowej lub przebiegu eksploatacji złoża gazowo-kondensatowego w oparciu o równanie stanu gazu rzeczywistego. 3 / 5

4 M_U003 M_U004 M_U005 M_U006 Student potrafi wyznaczać wartości podstawowych parametrów gazu ziemnego. Student potrafi wyznaczyć ciśnienie tworzenia hydratów oraz potrzebną ilość inhibitora. Student potrafi obliczyć temperaturę gazu po sprężaniu, moc i sprawność sprężarki Student potrafi na bazie składu gazu suchego lub kondensatowego przygotować jego model PVT pod katem symulacji eksploatacji typu black oil. Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć) Wykład Wykład z przedmiotu termodynamika gazu ziemnego bęzie obejmował zagadnienia: 1. podstawowe właściwości układów dwufazowych gaz-ciecz, podstawowe właściwości płynów złożowych, klasyfikację złóż węglowodorów 2. pojęcia cricondentermu, cricondenbaru, punktu krytycznego, parametrów zredukowanych, krzywej rosy, krzywej pęcherzyków, fugatywności, kondensacji wstecznej 3. równania stanu van der Waalsa, Redlicha-Kwonga, Soave-Redlicha-Kwonga oraz Penga-Robinsona 4. pojęcia stałej równowagi, korelacje analityczne do wyznaczania stałej równowagi, równanie Rachforda-Rice a., przykładowe obliczenia równowagowe 5. podstawowe zagadnienia związane z separacją powierzchniową gazu oraz pojęcie hydratu, podstawowe struktury hydratów oraz podstawowe metody zapobiegania powstawaniu hydratów audytoryjne 1.Równania stanu gazu rzeczywistego wyznaczanie współczynnika ściśliwości i fugatywności. 2.Obliczenia równowagowe wyprowadzenie równania Rachforda Rice a, stałe równowagi korelacja Wilsona, określenie udziału fazy gazowej w oparciu o równanie Rachforda Rice a, wyznaczenie składu faz, warunek równowagi fazowej korekta obliczeń na bazie równania stanu (fugatywność). Przygotowanie skryptu/ pliku obliczeniowego realizującego obliczenia równowagowe. 3.Wykorzystanie korelacji Wilsona do szacowania wartości p,t w punkcie nasycenia. 4.Wykorzystanie przygotowanego pliku obliczeniowego do przeprowadzenia symulacji złożonego procesu termodynamicznego wybranego testu PVT (np. CVD), separacji dwufazowej lub eksploatacji złoża gazu z kondensacją wsteczną. 5.Obliczanie pojemności cieplnej i współczynnika Joule a-thomsona gazu ziemnego. 6.Hydraty gazu ziemnego wyznaczanie warunków formowania hydratów oraz ilości inhibitora. 7.Sprężanie gazu ziemnego wyznaczanie temperatury gazu oraz mocy i sprawności sprężarki. 4 / 5

5 8.Wykorzystanie wcześniej poznanych metod obliczeniowych i korelacji do przygotowania modelu PVT gazu pod kątem symulacji numerycznej. Sposób obliczania oceny końcowej Np. 50% egzamin i po 25% ćwiczenia audytoryjne i projektowe Wymagania wstępne i dodatkowe Ukończony kurs Termodynamika. Obowiązuje obecność obligatoryjna na ćwiczeniach audytoryjnych zgodnie z regulaminem studiów oraz znajomość materiału podanego na wykładach. Zalecana literatura i pomoce naukowe 1.Dawidowicz S., Zarys termodynamiki gazu ziemnego, Skrypt AGH, Kraków Ahmed T., Hydrocarbon phase behavior, Gulf Publishing Company, Houston Nagy S., Wybrane elementy termodynamiki gazu ziemnego, Kraków Magdziarz A., Termodynamika skrypty elektroniczne, Kraków 5.Klimkowski Ł., skrypt php realizujący obliczenia równowagowe Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu Nie podano dodatkowych publikacji Informacje dodatkowe Brak Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS) Forma aktywności studenta Udział w wykładach Udział w ćwiczeniach audytoryjnych Dodatkowe godziny kontaktowe z nauczycielem Przygotowanie do zajęć lub kolokwium zaliczeniowe Sumaryczne obciążenie pracą studenta Punkty ECTS za moduł Obciążenie studenta 30 godz 30 godz 5 godz 10 godz 25 godz 100 godz 4 ECTS 5 / 5