Comparison of Peng-Robinson Equation of State With Capillary Pressure Model With Engineering Density-Functional Theory in Describing the Phase Behavior of Confined Hydrocarbons
Notice bibliographique
Résumé
Summary The Peng-Robinson equation of state (PR-EOS) (Robinson and Peng 1978) with capillary effect has been used extensively to describe the phase behavior of hydrocarbons under nanoconfinement in shale reservoirs. In nanopores, surface adsorption may be significant, and molecular distribution is heterogeneous. Although the PR-EOS cannot consider these effects, statistical thermodynamic approaches such as density-functional theory (DFT) can explicitly consider the intermolecular and fluid/surface interactions. In this work, we compare the phase behavior of pure hydrocarbons and mixtures in nanopores from the PR-EOS with capillary effect and engineering DFT. We apply the Young-Laplace (YL) equation, assuming zero contact angle to calculate the capillary pressure in the PR-EOS with capillary effect. On the other hand, we extend the PR-EOS to inhomogeneous conditions with weighted-density approximation (WDA) in engineering DFT. For pure components, both approaches predict that the dewpoint temperature increases in hydrocarbon-wet nanopores. Although engineering DFT predicts that the confined dewpoint temperature approaches bulk saturation point when pore size approaches 30 nm, the saturation point obtained from the PR-EOS with capillary effect approaches bulk only when the pore size is as large as 1000 nm. With engineering DFT, the critical points in nanopores deviate from those in bulk, but no change is observed from the PR-EOS with capillary-effect model. The difference on the dewpoint temperature between the PR-EOS with capillary effect and engineering DFT decreases as the system pressure approaches the critical pressure. At low-pressure conditions, the PR-EOS with capillary-effect model becomes unreliable. For binary mixtures, both approaches predict that the lower dewpoint decreases and the upper dewpoint increases. More interestingly, phase transition can still occur when the system temperature is higher than the bulk cricondentherm point. Engineering DFT predicts that the confined lower dewpoint approaches bulk when pore size approaches 20 nm, whereas the dewpoint obtained from the PR-EOS with capillary effect approaches bulk only when the pore size is as large as 100 nm. This work illustrates that assuming homogeneous distributions in nanopores may not be appropriate to predict the phase behavior of hydrocarbons under nanoconfinement.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».