超临界CO2选择性驱油机理的分子动力学模拟研究

来源 :中国石油大学(华东) | 被引量 : 0次 | 上传用户:axuxiao
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
超临界二氧化碳(scCO2)驱油作为石油化工领域中的新兴技术,具有较强的潜在技术优势,正日益受到国内外研究学者的重视,对此人们做出了大量探索性工作,为缓解石油资源短缺危机带来新的曙光。然而,在CO2驱替原油过程中CO2与油藏各组分间的作用机理复杂,限制了驱油理论及应用研究工作的不断深入。本文以CO2为主要研究对象,采用分子动力学模拟方法,构建CO2/原油组分/二氧化硅表面等多种模型,针对驱替过程中出现的CO2对原油的溶解及剥离现象,研究CO2对不同原油组分溶解剥离的差异规律,对CO2选择性剥离原油的机理与规律展开深入研究。首先,对不同温度下CO2剥离烷烃模拟结果的分析表明,CO2剥离原油存在最佳温度范围,并着重分析了303 K、343 K及383 K温度下的体系。303 K时CO2对膜的剥离方式以整体剥离为主,343 K时以逐层溶解为主,当温度升高至383 K时,有大量烷烃吸附残留在岩石表面。特别在343 K时原油剥离效率最高,并以最短的时间达到体系平衡。CO2对原油流动性的影响是不可忽视的,通过对弯曲度及扩散系数的分析,表明处于343 K下的体系具有更高的降粘效果。基于以上分析,我们利用CO2对混相油膜的剥离行为进行了MD模拟,探究了CO2的选择性溶解剥离行为对油藏润湿性影响的现象机制。CO2渗透扩散性强是原油溶胀的直接原因,油膜中CO2分子孔道的形成在CO2扩散过程中起到了关键作用。CO2与原油各组分间的相互作用差异是CO2分子选择性差异的主要原因。由于CO2的扩散溶解,使得油膜平衡结构破坏,CO2的选择性使得非极性组分溶解,同时使得极性组分暴露并吸附于表面,导致油藏表面性质由疏水性向亲水性的转变。对于含多组分的油膜体系而言,如含沥青质、树脂及烷烃组分,含多组分的油膜体系在不同温度下呈现出不同的吸附形态。当CO2注入后,CO2迅速进入油膜并均匀分布到含烷烃区域中,紧密排布在树脂外侧形成分子壳层。组分间的相互作用能的变化以及竞争吸附行为,是导致CO2破坏油膜原有结构的主要驱动因素。沥青质沉积主要分为两个部分,一是位于油膜体相处,沥青质二聚体在体相中聚并,而是在岩石表面附近,以向表面吸附为主要形式,该方式更为迅速。最终沉积是以位于表面或表面附近的沉积沥青质颗粒为诱发点,使体相中沥青质组分诱导沉淀。
其他文献
随着滚压表面强化技术应用范围的不断扩展及其新技术的飞速发展,滚压机理研究特别是理论性研究相对滞后,但目前越来越受到重视并取得了一些研究成果。从实验研究、解析分析、
地下排水管道纵横于城市的每条大街小巷,对其进行测绘和数据录入是必不可少的程序;基于Auto CAD二次开发平台,本文应用Objext ARX进行排水管信息软件开发,满足城市地下排水管
目的:将灾害脆弱性分析(hazard vulnerability assessment,HVA)方法引入高警示药品的风险管理中,分析医院对高警示药品风险项目的承受能力,以明确应对重点,为医院管控高警示
中国昆虫学会近些年来采取多种形式、调动多方面的积极因素,搞活学术活动和提高学术活动质量。一、组织多学科联合召开国内学术会议,为解决生产中的问题提出建议近些年我国农
针对五种常见高吸水性树脂类型的水分和氮素的吸持性能进行分析,优化筛选综合性能最优的高吸水性树脂类型。开展最优高吸水性树脂类型与两种增效剂的全组合吸附试验研究,确定
目的:对比泛影葡胺和欧乃派克在子宫输卵管检查中的优缺点,探讨泛影葡胺和欧乃派克在不孕症子宫输卵管造影(HSG)检查中的推广应用价值。方法:随机选取欲行子宫输卵管造影的患者,分
北海素有“海上丝绸之路”的美称,早在西汉时期,商贾由湘江经灵渠入桂江。沿南流江抵合浦出海,北海港成为远及波斯湾沿岸的古代“海上丝绸之路” 的始发港。北宋太平兴国八
临床上,许多过敏性疾病的出现,都和组胺的异常释放有关。组胺是具有促炎作用的一种神经递质,许多组织,特别是皮肤、肺和肠黏膜的肥大细胞中含有大量的组胺。当组织受到损伤或
一个酒业公司有三条装瓶生产线,分别灌装0.75、1和1.75升。之前的旋盖头部件昂贵且难以购买,应用转矩不一致,瓶盖处的分离转矩变化很大,不得不增加人员检查盖子的紧密性。华
在证明一些带有和式的不等式问题时,当和式不易或无法求和时,有时寸以引入局部不等式,利用局部不等式可将原问题化难为易.然而这个适合题意的局部不等式应该如何构造,下面以2012年