[发明专利]针对CO2

权利要求书

1.针对CO₂在油水同时存在情况下的扩散传质的计算方法，其特征在于，该针对CO₂在油水同时存在情况下的扩散传质的计算方法包括：

步骤1，对CO₂在油水两相中的扩散阶段进行划分；

步骤2，建立CO₂在油水两相中扩散的不同扩散阶段的数学模型；

步骤3，根据物质守恒定律，建立CO₂在油水两相中扩散系数关系式；

步骤4，进行数学模拟得到CO₂浓度分布以及压降曲线；

步骤5，建立微观扩散过程的压降模型；

步骤6，进行CO₂在油水相体系中扩散实验；

步骤7，计算得出CO₂在油相中的有效扩散系数D_o和水相的有效扩散系数D_w。

2.根据权利要求1所述的针对CO₂在油水同时存在情况下的扩散传质的计算方法，在步骤1中，CO₂从井底注入后，首先在占据孔喉中央的油相中扩散，因此将此扩散阶段定义为第一扩散阶段；扩散前缘到达了油与束缚水的边界之后，CO₂通过油相向水相中扩散，此时CO₂同时在油相和水相中扩散，因此将此扩散阶段定义为第二扩散阶段；第一扩散阶段中CO₂仅在油相中扩散，第二扩散阶段中CO₂同时油相和水相中扩散。

3.根据权利要求2所述的针对CO₂在油水同时存在情况下的扩散传质的计算方法，在步骤2中，扩散阶段划分好后，在考虑原油膨胀的情况下，建立CO₂在油水两相中扩散的不同扩散阶段的数学模型，得到第一扩散阶段CO₂在油相中的扩散数学模型为：

其中c_o是CO₂在油相中的浓度，mol/m³；D_o是CO₂在油相中的扩散系数，m²/s；t₀是CO₂扩散前缘到达油水界面的时间，t；L_o1(t)是考虑第一扩散阶段过程中原油膨胀效应的油气界面位置函数，m；c_eq是CO₂在油气界面的平衡浓度，mol/m³；z是位置。

4.根据权利要求3所述的针对CO₂在油水同时存在情况下的扩散传质的计算方法，在步骤2中，第二扩散阶段CO₂在油、水两相中的扩散数学模型分别为：

其中c_o是CO₂在油相中的浓度，mol/m³；c_w是CO₂在水相中的浓度，mol/m³；D_o是CO₂在油相中的扩散系数，m²/s；D_w是CO₂在水相中的扩散系数，m²/s；t₀是CO₂扩散前缘到达油水界面的时间，t；c_eq是CO₂在油气界面的平衡浓度，mol/m³；z是位置；L_o2(t)-第二扩散阶段的油气界面位置函数；T-第二扩散阶段的时间变量；f(z)是第一扩散阶段末(t＝t₀)CO₂在油相中的浓度分布函数；k_pc是油水扩散浓度分配系数；c_z是CO2在油相中扩散到某一位置的浓度，mol/m³。