测量天然气在稠油中扩散系数的新方法

【摘要】：可靠的扩散系数测量方法对于稠油开发中气体注入方案设计、页岩气开发中流动机理研究和天然气成藏保存过程中气体运移方式的确定等都具有重要的意义。为此,提出了一种基于压力脉冲技术在稠油中测量扩散系数的新方法。首先通过压力脉冲实验来记录PVT容器空腔内的甲烷气体向稠油扩散过程中的压力变化,然后根据Fick第二定律和油气界面的动态边界条件建立数学模型,利用模型所得到的解析解对实验数据进行拟合得到相应的扩散系数。通过对数学模型的分析可以发现:在任一时刻空腔内还未流入油相中的气体物质的量与扩散达到平衡时流入油相中总的物质的量的比值,在时间较长时与无因次时间呈线性关系;与其他文献进行比较的结果表明,所建立方法的测量结果合理,并可推测出扩散系数随油相黏度的增加而逐渐减小;动态边界数学扩散模型符合实际气体扩散的物理过程,能准确地测量气体在稠油等有机质中扩散系数的大小。同时,所得到的新扩散系数测量方法还具有实验简便、操作简单、不用分析油相组分的优点。 【作者单位】： 中国石油大学(华东);Department
【关键词】： 甲烷 稠油 传质 扩散系数 动态边界 数学模型 通解
【基金】：国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(编号:2014CB239103) 国家自然科学基金项目(编号:51274225;51204197) 中央高校基本科研业务费专项资金项目(编号:14CX05021A)
【分类号】：TE345
【正文快照】： 气体分子扩散产生的机理主要是由于体系中存在 理论性,并且实验方法简单而有效,所以得到十分广浓度梯度,分子会发生从高浓度的区域向低浓度区域 泛的应用[1’22 23’28 36]。迁移的现象[1]。扩散系数是定量描述分子扩散快慢的 笔者将在Zhang等[2]的实验模型基础上,建立一物理

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