第二章 氣體混相驅(qū)演示教學(xué).ppt

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1、第二章氣體混相驅(qū)b、非烴類氣體：CO2煙道氣（存在大量CO2）N2二、一次接觸混相驅(qū)和多級(jí)接觸混相驅(qū)氣體混相驅(qū)油按其混相機(jī)理可以分為一次接觸混相驅(qū)和多級(jí)接觸混相驅(qū)。一次接觸混相驅(qū)：是指排驅(qū)氣體與地層原油以任何比例混合時(shí)，一經(jīng)接觸便可立刻達(dá)到完全互溶混相的排驅(qū)過程。例如：LPG。多級(jí)接觸混相驅(qū)：是指排驅(qū)氣體在地層中推進(jìn)時(shí)，多次（級(jí)）與地層中的原油接觸后才能達(dá)到混相的排驅(qū)過程，它可以進(jìn)一步分為凝析氣驅(qū)（如富氣驅(qū)）和蒸發(fā)氣驅(qū)（如二氧化碳驅(qū)、干氣驅(qū)、氮?dú)怛?qū)、煙道氣驅(qū)等）。氣體混相驅(qū)分類框圖如下：氣體混相驅(qū)一次接觸混相

2、驅(qū)多次接觸混相驅(qū)LPG段塞驅(qū)丙烷段塞驅(qū)二氧化碳驅(qū)富氣驅(qū)干氣驅(qū)氮?dú)猓煹罋猓?qū)在氣體多次接觸混相驅(qū)的應(yīng)用中，富氣驅(qū)和二氧化碳驅(qū)所需的混相壓力較低，對(duì)原油組成的要求也低；而干氣、氮?dú)夂蜔煹罋馑璧幕煜鄩毫Ω?，?duì)原油的要求也高。因此，對(duì)于一定的油藏，富氣和二氧化碳驅(qū)能夠獲得較高的采收率。鑒于注氣的成本和最終采收率，二氧化碳是氣體混相驅(qū)中最有吸引力的提高采收率方法。第2節(jié)基本理論一、基本概念（1）相：具有均一性質(zhì)（密度、粘度等內(nèi)在性質(zhì)）的單組分或多組分體系的混合物。如油水體系有兩個(gè)相，油相和水相。（2）泡點(diǎn)壓力：液相

3、存在的最小壓力，是無(wú)限少的氣相與液相達(dá)到共存的壓力。（3）露點(diǎn)壓力：氣體存在的最大壓力，是無(wú)限少的液相與氣相達(dá)到共存的壓力。（4）臨界點(diǎn)：具有相同物理性質(zhì)的氣相與液相共存的極限條件（壓力、溫度及組成），它是泡點(diǎn)線與露點(diǎn)線的交點(diǎn)。（5）臨界凝析壓力：流體處于單相的最低壓力點(diǎn)，也是相包絡(luò)線上最大壓力點(diǎn)。（6）臨界凝析溫度：流體處于單相的最低溫度點(diǎn)，也是相包絡(luò)線上最大溫度點(diǎn)。（7）組分：具有物理和化學(xué)性質(zhì)完全相同的均一體系。如液化石油氣有乙烷、丙烷、丁烷等組分。（8）擬組分：具有性質(zhì)相近的不同烴類組分的混合物，如C

4、2～C6為一個(gè)擬組分。（9）組成：某一物質(zhì)的組分及各組分的含量。有體積、質(zhì)量、摩爾等組成表示法。（10）壓力—溫度(p—T)相圖：體系的相態(tài)特征與溫度、壓力的關(guān)系圖。用于確定油藏類型。（11）壓力—組成(p—X)相圖：體系的相態(tài)特征與壓力、相數(shù)或組成的關(guān)系圖。（12）三元相圖：在一定的溫度和壓力下，表示三個(gè)純組分或三個(gè)擬組分的相態(tài)特征圖。用于測(cè)定不同體系組分的相態(tài)特征。（13）相包絡(luò)線：體系中存在的單相和兩相的分隔線，它是由泡點(diǎn)線和露點(diǎn)線在臨界點(diǎn)連接而成。（14）系線：兩相區(qū)內(nèi)兩個(gè)平衡共存相的連線。其兩端的坐

5、標(biāo)位置分別代表體系的兩個(gè)平衡相的組成。（15）極限系線：三元相圖中過臨界點(diǎn)的切線。用于判斷達(dá)到混相的氣、油組成條件。二、三元相圖三元相圖是描述一定溫度和壓力下三組分或多組分體系相態(tài)特征的等邊三角形。如果組分?jǐn)?shù)目超過三個(gè)，三元相圖就稱擬三元相圖。如C1，C2-6,C7+三個(gè)擬組分組成體系的相態(tài)特征可用擬三元相圖描述。三元相圖是一個(gè)等邊三角形，具有三個(gè)頂點(diǎn)和三條邊，如圖2-1所示。圖2-1任意比例下均能混相的三組分三元相圖一個(gè)體系含有三個(gè)組分A、B、C，該體系始終落在等邊三角形之內(nèi)。體系中各組成可用質(zhì)量分?jǐn)?shù)、摩爾

6、分?jǐn)?shù)或體積分?jǐn)?shù)表示。圖中，P點(diǎn)代表著一個(gè)三組分體系。三元相圖的三個(gè)頂點(diǎn)各代表一個(gè)單組分，即A、B、C三個(gè)頂點(diǎn)分別代表含有100%的A，100%的B和100%的C的純組分；A、B、C三個(gè)頂點(diǎn)的對(duì)邊分別代表著A、B、C組分的含量為零，即三元相圖三條邊代表著除其對(duì)應(yīng)頂點(diǎn)組分之外的其他兩個(gè)組分的混合物。例如，a，b和c點(diǎn)分別表示不含A，B，C的兩組分體系，即a為B（60%）+C（40%），b為A（60%）+C（40%），c為B（50%）+A（50%）的兩組分體系。如果一個(gè)體系含有A，B，C三種組分，（如右圖P體系含有

7、A（40%），B（40%）和C（20%），這個(gè)體系的點(diǎn)一定位于三元相圖中。圖2-2任意比例下均能混相的三組分三元相圖abC三元相圖的主要優(yōu)點(diǎn)就是易于表示混合物中不同組分的含量。例如，組分B與M混合后，形成一個(gè)新體系P，P點(diǎn)一定落在連線上，即系線規(guī)則（兩個(gè)體系的混合物的組成點(diǎn)位置一定處于兩個(gè)體系組成的連線上）。P點(diǎn)的位置由杠桿規(guī)則確定，即：或（2-1）（2-2）圖2-3任意比例下均能混相的三組分三元相圖因此，采用系線規(guī)則和杠桿規(guī)則可以確定任何兩個(gè)體系混合的組成。圖2-4部分互溶的三組分三元相圖三元相圖用于表示三

8、組分體系的相態(tài)關(guān)系，右圖中A、B、C為三個(gè)擬組分，組成用摩爾分?jǐn)?shù)表示。在一定溫度、壓力下，三組分達(dá)到汽液平衡。相圖中有兩個(gè)區(qū)，一個(gè)是兩相區(qū)，另一個(gè)是單相區(qū)，二者被相包絡(luò)線分隔。相包絡(luò)線是由露點(diǎn)線和泡點(diǎn)線在臨界點(diǎn)相連而組成的。如果兩相區(qū)內(nèi)有一點(diǎn)P，它可以分成平衡氣相Y和平衡液相X，根據(jù)杠桿規(guī)則及PX和PY的距離比值，可以計(jì)算出氣相和液相的相對(duì)含量。兩相區(qū)內(nèi)連接平衡氣相和平衡液相的直線稱為系線（如XY）