气驱油油气混相过程的界面传质特性及其分子机制
2022-06-21俞宏伟李实李金龙朱韶华孙成珍
物理化学学报 2022年5期
关键词:界面
俞宏伟,李实,李金龙,朱韶华,孙成珍,*
1中国石油勘探开发研究院,提高石油采收率国家重点实验室,北京 100083
2中国石油吉林油田分公司,吉林 松原 138099
3西安交通大学,动力工程多相流国家重点实验室,西安 710049
1 引言
提高原油采收率一直是石油工程领域的一个热点话题。一次、二次采油仅能采集油藏中30%-40%的油,还有大量的原油难以脱附下来,推动采油技术得到了不断发展1-5。近年来,注气驱油(包括CO2、N2以及烃气)6-8在二次采油以及三次采油过程中发挥了重要的作用;尤其是二氧化碳驱油技术作为将提高采收率与CO2封存同时实现的途径,受到了越来越多的关注9-14。气驱油技术提高原油采收率的主要机理是驱替相气体可以很好地溶解于原油中14,15,原油膨胀导致界面张力、原油粘度与密度都降低,促进原油在油藏中的流动,进而提高石油的采收率。
气驱油过程涉及到多种物理化学问题,如油气两相物理性质的变化、界面特性的演变、孔隙内的油气多相流动等16-21。近年来针对于气体在油相中的溶解行为,Zhang等人22和Yang等人23对CO2在油中的分散特性进行了研究,前者从模拟角度出发对CO2溶解度与辛烷密度降低/溶胀之间的关系提供了定量的认识,后者利用实验手段对超临界条件下CO2-烷烃的体积膨胀规律进行了分析。也有学者通过分子动力学(MD)模拟研究超临界状态下的气体对水-油体系界面和输运特性的影响24。同时,部分学者发现外部环境的改变会导致油气两相状态发生变化,如Kiran等人25发现温度对原油的溶解度和粘度有重要影响,Cao等人16和Zolghadr等人17研究了CO2-烷烃体系特性随温度的变化情况。……
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