甲烷、二氧化碳和氮气在油相中溶解度的预测模型

摘要

以甲烷、二氧化碳、氮气在原油中的溶解度实验为基础,观察3种气体在原油中的溶解特征和规律,并从理论上探讨了气体在原油中的溶解机理,提出以下观点:1) 原油中的烃类物质在气体溶解过程中起主要作用,而胶质、沥青质等大分子对气体溶解度的贡献很小;2) 气体分子可与烃类物质分子形成加合物分子,这个过程可看成是一个表观化学反应,其反应程度可以用一个平衡常数K来描述;3) 先期形成的气体 - 烃加合物分子对后续的气体还具有一定的溶解能力,这种再溶解能力可以用一个二次作用系数α来描述;4)原油的性质用地面原油的密度、原油中烃的质量分数和烃的平均分子量来表征.在此基础上,综合考虑影响气体溶解的其他因素,推导出气体在原油中的摩尔溶解度理论方程和气油比的理论方程.经与实验数据对比,理论计算值与实验结果有很好的一致性.