石油学报

作者：魏兵, 尚晋, 蒲万芬, 赵金洲, Kadet Valeriy

单位：1. 西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室 四川成都 610500;2. 中国石油新疆油田公司百口泉采油厂 新疆克拉玛依 834000;3. 古勃金国立石油与天然气大学 俄罗斯莫斯科 119991

关键词：扩散传质,致密油,扩散系数,试错法,扩散前缘,界面特征

基金：魏兵,男,1983年8月生,2006年获曲阜师范大学化学工程专业学士学位,2013年获加拿大新不伦瑞克大学化学工程专业博士学位,现为西南石油大学教授、博士生导师,主要从事非常规油藏提高采收率方法与理论研究。Email:bwei@swpu.edu.cn

摘要： CO2分子在油水相间的扩散传质行为对于致密油藏注CO2提高采收率具有重要意义。通过融合实验测定数据和理论扩散模型，利用试错法同时确定了碳酸水-原油二元体系中CO2分子在油、水两相中的扩散系数。重点研究了油水混合体系的初始压力对扩散系数的影响规律，深入探讨了扩散过程中油水相密度、CO2浓度、油水界面移动以及CO2在油相中扩散前缘位置的变化过程。研究结果表明：①随着CO2从水相扩散进入油相，碳酸水-原油体系压力增大，60℃下，扩散10 h，初始压力分别为15.39 MPa、19.25 MPa和22.82 MPa（实验1—实验3）体系，压力增加24%~31%；②在两相界面附近，水相密度及水相中CO2浓度逐渐降低，而油相密度及油相中的CO2浓度逐渐升高，导致油相体积膨胀，水相体积收缩，两相界面向水相方向移动；③初始压力越高，扩散系数越大。实验1—实验3水相和油相中CO2扩散系数的增幅分别为52.0%和9.2%，表明水相中CO2扩散系数对初始压力更敏感；④初始压力越高，相同扩散时间内CO2在油相中的扩散前缘运移越远，扩散100 h后，实验1—实验3前缘位置运移距离分别为4.11 cm、4.32 cm和4.43 cm。

来源：2021年第1期

《石油学报》期刊编辑部

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