【摘 要】
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CO2驱是目前提高采收率中一项重要且热门的技术,近年来在中国的应用日趋上升。CO2驱替过程中,油藏流体与CO2在油藏条件下充分混合后,其相相行为较为复杂。除了常规存在的气液两相平衡,还能形成区分于气相与油相的富CO2相。对于该类流体相行为的数值模拟则需要一个能够处理至少三相的相平衡算法。对于多达三相的相平衡算法,至关重要的前提是确定在给定温度压力下,其真正平衡时,具体的相的个数。本文则通过Mich
【基金项目】
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2-烃-水体系多相平衡和相稳定性研究”项目（No.51604284）','0001','ApLJNybhrH-9KFRZ4dAaWaH8MzCi_eP--avuDrWCOCzo6Ig6pcKZVQ==');
">国家自然科学基金“CO2-烃-水体系多相平衡和相稳定性研究”项目（No.51604284）；
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CO2驱是目前提高采收率中一项重要且热门的技术,近年来在中国的应用日趋上升。CO2驱替过程中,油藏流体与CO2在油藏条件下充分混合后,其相相行为较为复杂。除了常规存在的气液两相平衡,还能形成区分于气相与油相的富CO2相。对于该类流体相行为的数值模拟则需要一个能够处理至少三相的相平衡算法。对于多达三相的相平衡算法,至关重要的前提是确定在给定温度压力下,其真正平衡时,具体的相的个数。本文则通过Michelsen的切平面函数分析,确定平衡时具体的相数,该函数主要基于分析系统的Gibbs能状态,确定初始状态以及两相平衡计算后是否存在新的相,该过程为稳定性分析。而当通过稳定性分析后,若稳定则进行相应的处理,而不稳定则能为后续的计算提供初始值。本文针对两相、三相平衡计算都给出至少两种计算方案,并做大量计算测试;特别针对三相计算,选定多种油藏流体与CO2混合,并在油藏条件下做大规模的三相平衡计算模拟以验证模型的计算能力。本文除了给出常规的平衡计算,同时介绍关于流体混合物的饱和压力计算,其中包括独立的泡点与露点计算,流体相包络图的绘制与临界点的独立计算以及流体三相平衡压力的计算。同时,本文针对三相平衡压力计算,结合稳定性分析、平衡计算以及相识别算法,提出一个较为可靠的初始值方案。通过该初始值,可以控制计算三相压力边界的类型,并依靠拉格朗日插值法,为压力边界的连续计算提供可靠的初始值。通过建立关于基于立方型状态方程包含CO2烃类体系至多三相的闪蒸计算模型,认识到:稳定性分析对于该模型是直观重要的,对于平衡时相的个数的确定将影响最终得到的状态是否为稳定或者吉布斯自由能最低状态;闪蒸计算的稳定性与快速收敛也将决定整个计算模型的能力。
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