碳酸水-原油體系中CO2分子的擴散行為

作者：魏兵,尚晉,蒲萬芬,趙金洲,Kadet Valeriy

摘要：CO2分子在油水相間的擴散傳質行為對于致密油藏注CO2提高采收率具有重要意義。通過融合實驗測定數據和理論擴散模型,利用試錯法同時確定了碳酸水-原油二元體系中CO2分子在油、水兩相中的擴散系數。重點研究了油水混合體系的初始壓力對擴散系數的影響規律,深入探討了擴散過程中油水相密度、CO2濃度、油水界面移動以及CO2在油相中擴散前緣位置的變化過程。研究結果表明:(1)隨著CO2從水相擴散進入油相,碳酸水-原油體系壓力增大,60℃下,擴散10 h,初始壓力分別為15.39 MPa、19.25 MPa和22.82 MPa(實驗1—實驗3)體系,壓力增加24%~31%;(2)在兩相界面附近,水相密度及水相中CO2濃度逐漸降低,而油相密度及油相中的CO2濃度逐漸升高,導致油相體積膨脹,水相體積收縮,兩相界面向水相方向移動;(3)初始壓力越高,擴散系數越大。實驗1—實驗3水相和油相中CO2擴散系數的增幅分別為52.0%和9.2%,表明水相中CO2擴散系數對初始壓力更敏感;(4)初始壓力越高,相同擴散時間內CO2在油相中的擴散前緣運移越遠,擴散100 h后,實驗1—實驗3前緣位置運移距離分別為4.11 cm、4.32 cm和4.43 cm。

發文機構：西南石油大學油氣藏地質及開發工程國家重點實驗室 中國石油新疆油田公司百口泉采油廠 古勃金國立石油與天然氣大學

關鍵詞：擴散傳質致密油擴散系數試錯法擴散前緣界面特征mass transfer by diffusiontight oildiffusion coefficienttrial-and-error methoddiffusion frontinterface characteristics

分類號： TE357.4[石油與天然氣工程—油氣田開發工程]