مرور خواص سیال مخزن (بخش اول)

در خصوص رفرنس‌های اصلی مهندسی مخزن ۲ کتاب مهندسی مخازن کاربردی تألیف کرفت به عنوان شناخته‌شده‌ترین منبع درس مهندسی مخزن ۲ تقریبا در تمام دانشگاه‌های کشور تدریس می‌شود. کتاب هندبوک مهندسی مخزن طارق احمد (فصول ۱۰ تا ۱۳) هم می‌تواند رفرنسی تکمیلی برای این درس باشد. 

اولین درس از مهندسی مخزن ۲ به یادآوری و مرور مهمترین پیش‌نیازهای درک این درس اختصاص خواهد داشت. مهمترین پیش‌نیازهای مخزن ۲ خواص سنگ و خواص سیال مخزن هستند که اولی به تعامل سیالات مخزن در محیط متخلخل مخزن می‌پردازد و دومی خواص ترمودینامیکی سیالات درون مخزن را مورد بحث و بررسی قرار می‌دهد. 

در این مقاله به بررسی مهمترین خواص سیالات مخزن که پیش‌نیازهای مهندسی مخزن ۲ هستند می‌پردازیم. در این قسمت خواص سیالات گازی مورد بررسی قرار می‌گیرد. در بحث متریال بالانس در مخزن این خواص سیال مکررا مورد استفاده قرار می‌گیرند و در واقع اینجاست که خواص سیالات کاربرد عینی پیدا می‌کنند. در قسمت بعدی خواص سیالات نفتی را مرور خواهیم کرد.


تراکم‌پذیری هم‌دما (Isothermal Compressibility) 
هر جسمی و بالطبع هر سیالی (چه گاز، چه نفت و چه آب) با تغییر فشار، تغییر حجم می‌دهد. تغییر واحد حجم در ازای تغییرات حجم به دلیل تغییر فشار در حالی که دما ثابت است به عنوان پارامتری می‌شناسیم که تراکمپذیری هم‌دما نام دارد. آنچه در این تعریف گفتیم به صورت فرمولی به شکل زیر نوشته می‌شود:

قانون گاز‌های ایده‌آل (Ideal Gas Law)
مهمترین معادله در خواص سیال مخزن معادله حالت است. معادله حالت، فشار، حجم و دمای گازها (و حتی مایعات!) را در قالب یک معادله به هم مرتبط می‌کند. اگر گاز مورد مطالعه ایده‌آل باشد یعنی سه ویژگی زیر را داشته باشد: