基于壓降和MRI的二氧化碳與烷烴擴散研究.pdf

1、碩士學位論文基于壓降和MRI的二氧化碳與烷烴擴散研究TheStudyonCarbonDioxideDiffusioninAlkaneBasedonPressureDecayandMR／學號：21110081指導完成日期：窒Q!壘生墨旦魚旦大連理工大學DalianUniversityofTechnology大連理工大學碩士學位論文摘要二氧化碳注入油藏作為一種高效的提高原油采收率的手段在石油工業(yè)中越來越受重視。它不僅可以實現(xiàn)提高石油采收率，

2、而且還可以實現(xiàn)二氧化碳的地質(zhì)封存。二氧化碳驅(qū)油提高石油采收率(C02EOR)的驅(qū)油效率很大程度上依賴于C02在油中的溶解能力和溶入C02后油的性質(zhì)。為了達到減低石油黏度和大幅提高石油體積以獲得可觀的石油采收效率，需要充足的時間使石油飽和C02。而氣體擴散系數(shù)是決定氣體溶解能力和溶解速率的關(guān)鍵因素，所以研究油藏中C02的擴散機理是非常有必要的。本文采用建立的核磁共振成像結(jié)合壓降法對二氧化碳在十二烷、十四烷和十八烷純?nèi)芤褐泻惋柡褪椤⑹?/p>

3、烷和十八烷多孔介質(zhì)中的擴散過程進行了研究。其中利用壓降法測定了擴散系數(shù)，利用核磁共振成像對擴散過程進行了可視化研究。對于C02純?nèi)芤簲U散系統(tǒng)，本文通過對壓降實驗系統(tǒng)實驗結(jié)果計算分析得出：在實驗溫度條件下，C02在三種純?nèi)芤褐械臄U散系數(shù)在實驗壓力范圍內(nèi)與系統(tǒng)氣相初始壓力成線性增長關(guān)系；采用雙指數(shù)法計算結(jié)果比斜率法計算結(jié)果稍大的原因是雙指數(shù)法在計算擴散系數(shù)考慮了潛伏期階段的實驗數(shù)據(jù)；在實驗溫度條件下，擴散系統(tǒng)的平衡壓力在實驗壓力范圍內(nèi)與氣相

4、初始壓力成線性增長關(guān)系。本文利用核磁共振成像采集了C02在烷烴純?nèi)芤褐袛U散過程的可數(shù)值化分析圖像，并利用建立的計算分析方法對圖像處理并分析得出：在實驗條件下，液相體積膨脹速率隨著氣體的持續(xù)溶入而不斷下降；液相體積膨脹速率隨氣相初始壓力的升高而上升；氣相初始壓力越高，液相體積達到平衡狀態(tài)的時間越短；油相膨脹比在實驗壓力范圍內(nèi)與擴散系統(tǒng)氣相初始壓力成線性增長關(guān)系且隨著油相分子量的增大而減小。對于飽和油多孔介質(zhì)C02擴散系統(tǒng)，本文利用改進的壓

5、降法對實驗結(jié)果計算分析得出：在實驗溫度條件下，C02擴散系數(shù)在測定壓力范圍內(nèi)與氣相初始壓力成線性增長關(guān)系；飽和油多孔介質(zhì)內(nèi)C02擴散系數(shù)略小于油純?nèi)芤褐械腃02擴散系數(shù)；擴散系統(tǒng)的平衡壓力在實驗壓力范圍內(nèi)與氣相初始壓力成線性增長關(guān)系。通過對采集的飽和油多孔介質(zhì)內(nèi)C02擴散過程可數(shù)值化圖像分析計算得出：在實驗溫度條件下，飽和油多孔介質(zhì)C02擴散系統(tǒng)油相體積膨脹比在測試壓力范圍內(nèi)與系統(tǒng)氣相初始壓力成線性增長關(guān)系，并略小于純?nèi)芤褐杏拖嗟呐蛎洷?/p>