第二章 气体混相驱演示教学.ppt

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1、第二章气体混相驱b、非烃类气体：CO2烟道气（存在大量CO2）N2二、一次接触混相驱和多级接触混相驱气体混相驱油按其混相机理可以分为一次接触混相驱和多级接触混相驱。一次接触混相驱：是指排驱气体与地层原油以任何比例混合时，一经接触便可立刻达到完全互溶混相的排驱过程。例如：LPG。多级接触混相驱：是指排驱气体在地层中推进时，多次（级）与地层中的原油接触后才能达到混相的排驱过程，它可以进一步分为凝析气驱（如富气驱）和蒸发气驱（如二氧化碳驱、干气驱、氮气驱、烟道气驱等）。气体混相驱分类框图如下：气体混相驱一次接触混相

2、驱多次接触混相驱LPG段塞驱丙烷段塞驱二氧化碳驱富气驱干气驱氮气（烟道气）驱在气体多次接触混相驱的应用中，富气驱和二氧化碳驱所需的混相压力较低，对原油组成的要求也低；而干气、氮气和烟道气所需的混相压力高，对原油的要求也高。因此，对于一定的油藏，富气和二氧化碳驱能够获得较高的采收率。鉴于注气的成本和最终采收率，二氧化碳是气体混相驱中最有吸引力的提高采收率方法。第2节基本理论一、基本概念（1）相：具有均一性质（密度、粘度等内在性质）的单组分或多组分体系的混合物。如油水体系有两个相，油相和水相。（2）泡点压力：液相

3、存在的最小压力，是无限少的气相与液相达到共存的压力。（3）露点压力：气体存在的最大压力，是无限少的液相与气相达到共存的压力。（4）临界点：具有相同物理性质的气相与液相共存的极限条件（压力、温度及组成），它是泡点线与露点线的交点。（5）临界凝析压力：流体处于单相的最低压力点，也是相包络线上最大压力点。（6）临界凝析温度：流体处于单相的最低温度点，也是相包络线上最大温度点。（7）组分：具有物理和化学性质完全相同的均一体系。如液化石油气有乙烷、丙烷、丁烷等组分。（8）拟组分：具有性质相近的不同烃类组分的混合物，如C

4、2～C6为一个拟组分。（9）组成：某一物质的组分及各组分的含量。有体积、质量、摩尔等组成表示法。（10）压力—温度(p—T)相图：体系的相态特征与温度、压力的关系图。用于确定油藏类型。（11）压力—组成(p—X)相图：体系的相态特征与压力、相数或组成的关系图。（12）三元相图：在一定的温度和压力下，表示三个纯组分或三个拟组分的相态特征图。用于测定不同体系组分的相态特征。（13）相包络线：体系中存在的单相和两相的分隔线，它是由泡点线和露点线在临界点连接而成。（14）系线：两相区内两个平衡共存相的连线。其两端的坐

5、标位置分别代表体系的两个平衡相的组成。（15）极限系线：三元相图中过临界点的切线。用于判断达到混相的气、油组成条件。二、三元相图三元相图是描述一定温度和压力下三组分或多组分体系相态特征的等边三角形。如果组分数目超过三个，三元相图就称拟三元相图。如C1，C2-6,C7+三个拟组分组成体系的相态特征可用拟三元相图描述。三元相图是一个等边三角形，具有三个顶点和三条边，如图2-1所示。图2-1任意比例下均能混相的三组分三元相图一个体系含有三个组分A、B、C，该体系始终落在等边三角形之内。体系中各组成可用质量分数、摩尔

6、分数或体积分数表示。图中，P点代表着一个三组分体系。三元相图的三个顶点各代表一个单组分，即A、B、C三个顶点分别代表含有100%的A，100%的B和100%的C的纯组分；A、B、C三个顶点的对边分别代表着A、B、C组分的含量为零，即三元相图三条边代表着除其对应顶点组分之外的其他两个组分的混合物。例如，a，b和c点分别表示不含A，B，C的两组分体系，即a为B（60%）+C（40%），b为A（60%）+C（40%），c为B（50%）+A（50%）的两组分体系。如果一个体系含有A，B，C三种组分，（如右图P体系含有

7、A（40%），B（40%）和C（20%），这个体系的点一定位于三元相图中。图2-2任意比例下均能混相的三组分三元相图abC三元相图的主要优点就是易于表示混合物中不同组分的含量。例如，组分B与M混合后，形成一个新体系P，P点一定落在连线上，即系线规则（两个体系的混合物的组成点位置一定处于两个体系组成的连线上）。P点的位置由杠杆规则确定，即：或（2-1）（2-2）图2-3任意比例下均能混相的三组分三元相图因此，采用系线规则和杠杆规则可以确定任何两个体系混合的组成。图2-4部分互溶的三组分三元相图三元相图用于表示三

8、组分体系的相态关系，右图中A、B、C为三个拟组分，组成用摩尔分数表示。在一定温度、压力下，三组分达到汽液平衡。相图中有两个区，一个是两相区，另一个是单相区，二者被相包络线分隔。相包络线是由露点线和泡点线在临界点相连而组成的。如果两相区内有一点P，它可以分成平衡气相Y和平衡液相X，根据杠杆规则及PX和PY的距离比值，可以计算出气相和液相的相对含量。两相区内连接平衡气相和平衡液相的直线称为系线（如XY）