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为了研究考虑CO2在地层水溶解对CO2混相驱机理和混相驱效率的影响，建立了CO2－烃－地层水相平衡计算热力学理论模型，CO2在水中的溶解采用Henry定律。模拟研究了CO2在地层水中的溶解规律，考虑CO2在地层水中溶解的注CO2油气水相态特征。通过考虑CO2溶解的组分模型，对比研究了长岩心注CO2驱替过程中驱油效率、气油比变化、饱和度剖面、CO2在地层油和地层水溶解以及油气界面张力沿网格距离的变化规律。结果显示：CO2在地层水中的溶解量随着压力的升高而增加，随着温度的升高而降低；当温度超过100℃，温度影响降低，压力超过20MPa，压力对CO2在水中溶解量影响减小；在通常的油藏温度压力条件下，CO2在地层水中溶解重量百分比约5％。油藏注CO2膨胀实验模拟结果显示，考虑CO2－水之间的相互传质时油气体系饱和压力升高幅度大于不考虑CO2溶解时。长岩心一维实验模拟显示，考虑CO2溶解时，含油饱和度和气相饱和度较不考虑CO2溶解时滞后，这使得考虑CO2溶解时注气突破时间相对较晚。相同CO2注入HCPV条件下，考虑CO2溶解时剩余油饱和度高，考虑CO2在水中溶解的最终采收率比不考虑CO2溶解时低约6％。因此，注CO2混相驱的机理研究和方案设计中不能忽略CO2在地层水中的溶解。