【摘 要】
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随着CO2驱油工艺在我国部分油田的推广使用,CO2驱采出原油的发泡问题逐渐引起关注。我国大部分油田原油中沥青质和蜡的含量较高,CO2驱采出原油极易产生泡沫,大幅降低油气处理的工作效率和处理效果,剧烈的气液混合运动有可能造成难以承受的生产事故损失。为了保障油气田生产活动的安全运行,本文致力于研究不同沥青质和蜡含量对CO2驱采出原油发泡规律的影响,使用实验室自主研发的、基于降压发泡工作原理的含CO2原
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随着CO2驱油工艺在我国部分油田的推广使用,CO2驱采出原油的发泡问题逐渐引起关注。我国大部分油田原油中沥青质和蜡的含量较高,CO2驱采出原油极易产生泡沫,大幅降低油气处理的工作效率和处理效果,剧烈的气液混合运动有可能造成难以承受的生产事故损失。为了保障油气田生产活动的安全运行,本文致力于研究不同沥青质和蜡含量对CO2驱采出原油发泡规律的影响,使用实验室自主研发的、基于降压发泡工作原理的含CO2原油发泡性能测试装置模拟气液分离器内原油发泡的实际工况,基于控制变量的实验原则,采用白油和某油田原油等比例混合配置的实验油进行一系列降压发泡实验,通过调节实验油中加入自制沥青质的质量控制沥青质浓度,通过实验油DSC曲线计算各析蜡量下的实验温度进而控制实验油的析蜡量。本文创新性提出发泡系数和稳泡系数的概念和算法作为降压发泡实验泡沫性能的评价指标,以消除参与发泡实验油的体积和实验油溶解CO2体积差异给实验结果带来的干扰,并使用MATLAB软件拟合基于发泡实验数据的CO2驱采出原油发泡能力预测模型。基于Materials Studio软件建立“气-油-气”三明治状的原油泡沫模拟体系进行动力学模拟,通过分析轨迹文件相互作用能、均方位移和浓度分布的数据结果,从微观机理角度解释降压发泡实验的宏观规律。实验结果显示:（1）沥青质能够促进原油发泡,提高原油发泡力,而随着沥青质浓度增加,在低浓度区间内泡沫稳定性增强,在高浓度区间内泡沫破灭速率加快;（2）析出蜡晶含量较多时,可以增大原油发泡力,蜡晶含量的增加会显著增加泡沫稳定性;（3）沥青质和蜡晶对原油发泡力和泡沫稳定性的影响呈现相互促进的协同效果;（4）使用MATLAB基于降压发泡实验数据拟合的函数预测模型具有良好的计算精度,可以有效预测实验油的发泡能力;（5）Materials Studio所建立的原油泡沫模拟体系分析结果与原油发泡力和泡沫稳定性的实验规律一致,沥青质的存在和CO2分子的运动会影响原油发泡特性。
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