永利6774app手机版官网碩士生來航在SCI收錄期刊《Energies》發表題為“Construction and Application of a Coupled Temperature and Pressure Model for CO2Injection Wells Considering Gas Composition”的研究論文。永利6774app手机版官网為論文第一署名單位,碩士生來航為論文第一作者,教師陳鵬為通訊作者。
二氧化碳(CO2)注入井溫度與壓力的準确預測對提高原油采收率和保障碳封存安全至關重要。目前預測模型普遍将組分視為純CO2,未考慮其組分中雜質的影響。本研究針對CO2中常見的空氣及各類烷烴等雜質,采用Refprop 9.0軟件計算混合物的熱力學參數,建立了涵蓋軸向熱傳導、對流換熱、摩擦生熱、焦湯效應、壓力功及氣體組分的綜合耦合模型,并通過數值方法疊代求解。通過實測注入井數據對比Ramey模型驗證了計算結果的準确性:與實測井底溫度、壓力數據相比,本模型預測井底溫度和壓力的誤差百分比均小于1%,而Ramey模型的預測誤差百分比分别為5.15%和1.33%,表明本模型具有更高的井底溫壓預測精度。此外,利用該模型模拟了不同注入參數對井筒溫壓的影響,并考慮不同氣體組分的影響。基于模型模拟計算的溫壓數據分析了CO2的相态演化,結果表明:CO2中的雜質對井筒壓力、臨界溫度和臨界壓力的預測影響顯著;在CO2注入過程中,提高注入壓力可顯著提升井底壓力,調節注入速率可改變井底溫度。該研究為CO2封存與驅油協同優化提供了理論支撐。
論文鍊接:https://doi.org/10.3390/en18051238

圖1 傳熱模型示意圖
表1基礎參數


圖2 論文首頁