二氧化碳在地层水中的溶解度测定及预测模型

作者：林元华,邓宽海,宁华中,石云升,曾德智,刘婉颖

摘要：考察H_(2)S、CO_(2)等酸性气体在液体介质中的溶解度对同区块不同井或同井不同井段油套管腐蚀、开裂及氢脆等环境断裂情况的影响,基于模拟油气井环境下CO_(2)溶解度的测试装置,开展CO_(2)在不同温度、压力及矿化度下的溶解度试验,采用灰色关联度法从温度、压力及矿化度3个方面对CO_(2)溶解度进行敏感性分析,得到CO_(2)溶解度与温度、压力及矿化度之间的相关性,基于试验数据及改进的P-R状态方程,采用逸度系数模型与混合规则相结合的方法,拟合分析预测结果与模型中二元交互作用参数之间的相关性,得到二元交互作用参数,修正完善CO_(2)在地层水中溶解度的预测模型,计算CO_(2)-地层水体系在实验温度(303.15~363.15 K)、压力(5~30 MPa)及矿化度(0~0.7 mol/kg)条件下的相平衡数据。结果表明CO_(2)溶解度随压力变化存在转变压力(本文实验条件下的转变压力为15 MPa),在转变压力以下,CO_(2)溶解度随压力增加更快;温度为CO_(2)溶解度的主控因素,压力次之,矿化度最小;CO_(2)溶解过程受温度、压力及矿化度3种因素的混合控制,其溶解度变化趋势主要依赖于CO_(2)气体分子在水溶液中的溶解速度和逃逸速度;优化的预测模型是准确、可靠的。

发文机构：西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室

关键词：CO_(2)溶解度预测模型相关性温度压力矿化度CO_(2)solubilityprediction modelcorrelationtemperaturepressuresalinity

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