Experimental study on effect of N2 on physical parameters and phase equilibrium patterns of CO2-rich injection gas

QIN NAN ,  

GAN XIAOFEI ,  

LUO YU ,  

LIU XIAOXU ,  

WEN BIN ,  

CHEN XINGYU ,  

摘要

Le coût élevé du traitement des gaz résiduels industriels, en injectant du gaz avec du dioxyde de carbone dans les réservoirs de pétrole et de gaz épuisés, est une technique potentielle pour augmenter le taux de récupération et le stockage du carbone. Afin de guider le processus d'injection et de comprendre l'effet de l'azote sur les paramètres physiques du gaz contenant du dioxyde de carbone, des mesures expérimentales des paramètres physiques du gaz contenant du dioxyde de carbone avec l'ajout d'azote ont été effectuées à l'aide de l'analyseur de phase JEFRI et de l'équation d'état CPA (cubique à association). Les résultats de l'étude ont montré que, à des températures élevées, le « phénomène de moussage » dans le gaz contenant une forte teneur en dioxyde de carbone est faible, et lors de l'apparition du « phénomène de moussage », la pression est élevée, lorsque la température est proche du point critique, le « phénomène de moussage » est fort, mais la pression d'apparition du « phénomène de moussage » est basse et loin de la pression critique ; lorsque le gaz contenant une forte teneur en dioxyde de carbone présente le « phénomène de moussage », le fluide est à un point critique, et lorsque le fluide est à un point critique, le « phénomène de moussage » ne peut pas toujours être observé, et lorsque le fluide n'est pas à un point critique, le « phénomène de moussage » n'a pas été observé. À une pression inférieure à 10 MPa, le fluide présente des propriétés de densité de gaz et le volume diminue rapidement avec l'augmentation de la pression ; lorsque la pression est supérieure à 20 MPa, le fluide présente des propriétés de densité liquide ; la pression entre 10 et 20 MPa est une zone de transition. À une pression entre 2 et 55 MPa, cinq types de gaz contenant du dioxyde de carbone ont une très faible viscosité et montrent des caractéristiques gazeuses frappantes. Dans les mêmes conditions de température et de pression élevée, avec l'augmentation du taux molaire d'azote passant de 10 à 90%, le facteur de déviation du gaz contenant du dioxyde de carbone augmente, la densité du fluide diminue pendant le processus d'injection et le contenu en azote doit être réduit autant que possible, et l'utilisation de gaz contenant une forte teneur en dioxyde de carbone est plus efficace. En utilisant 12 MPa comme limite, la viscosité augmente avec l'augmentation de l'azote, et lorsque la pression est supérieure à 12 MPa, la viscosité diminue avec l'augmentation du taux d'azote, une impureté d'oxygène de 5% a très peu d'effet sur les propriétés physiques du gaz contenant du dioxyde de carbone, et peut être négligée. Dans les mêmes compositions, avec l'augmentation de la température, le facteur de déviation du gaz et la densité du gaz contenant du dioxyde de carbone augmentent, puis diminuent, et le point de pression est lié à la température et à la composition. Cette étude expérimentale et théorique montre l'effet de l'azote sur les paramètres physiques du gaz contenant du dioxyde de carbone, et fournit une orientation pour améliorer l'efficacité de l'injection de gaz de carottage ou de gaz de vidange.

关键词

CO2-rich injection gas;N2 impurity gas;experimental measurement of physical parameters;phase variation pattern;CPA equation of state;opalescence phenomenon

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