CO2驱油系统热力学性质和传递性质的QSAR研究

CO2驱油（CO2-EOR）是将CO2注入油田中，加强原油开采率的一项技术，该技术广泛用于国外原油的二次或三次开采。该技术在实现CO2掩埋的同时，又能提高原油采出率，在当前对于我国具有非常重要的意义。然而由于我国油田地质、原油的特点，该技术在我国尚应用很少，要想在我国大力推广使用，就必须先解决：油田筛选缺少理论、最小混相压力高、沥青质沉积等技术问题。本研究以CO2-原油混合体系为研究对象，对该体系的pVT关系、相平衡行为、黏度、表面张力、MMP等进行实验和理论研究，在得到大量实验数据的同时，提出适合于该体系一系列热力学性质和传递性质的构效关系。同时，该研究还将加入合适的助驱剂，通过实验观察助驱剂对于MMP及沥青质沉积的影响，确定合适的助驱剂及操作温度、压力、CO2浓度等，并结合状态方程、溶液理论和位能函数提出适合于我国油田特色的理论模型，为我国CO2-EOR技术的推广应用提供理论支持。

CO2驱油（CO2 EOR-CO2 Enhanced Oil Recovery）技术是指将CO2注入油藏中，来提高原油采油率，CO2-EOR技术可以在掩埋CO2的同时提高原油产出率，一定程度缓解能源危机，是“一箭双雕”的举措。该技术的关键指标是最小混相压力（MMP- Minimum Miscibility Pressure），对于MMP的实验研究和计算研究都非常重要，它被看做是CO2-EOR 技术成败的关键。.本课题主要研究了MMP的实验测定和计算模型，设计并建立了一套高温高压界面张力测量装置，进行了模拟油的最小混相压力实验，并收集了大量的实验数据，进行了MMP的模型研究，根据注入气中CO2含量的不同，将MMP数据分为3类：纯CO2注入、CO2含量小于50%、CO2含量大于50%，分别回归了MMP的计算公式，取得较好结果，平均相对偏差AARD (training set) 分别为5.85 %, 4.06 % 和 6.49 %，AARD (testing set)分别为2.08 %, 2.97 % 和 5.26 %。.本课题还进行了初步的表面活性剂的相关研究，当溶液达到临界胶束浓度（CMC）时，溶液的界面张力降至最低值，因此，该参数是非常重要的物质特性参数，在CO2驱油技术中研究表面活性剂的工业应用方面发挥着关键作用。本工作提出了一个新的拓扑指数—扩展距离矩阵, 建立了一个稳定的构效关系模型, 并对175种表面活性剂的临界胶束浓度进行了计算预测。其预测结果相关性系数R2 (training set) 为 0.9295，平均相对偏差ARD (training set) 为 8.20%， R2 (testing set) 为0.9257， ARD (testing set) 为 6.76%。.此外，本课题还进行了离子液体系列的QSPR (Quantitative Structure Property Relationship) 研究，提出了新的拓扑指数，并对离子液体的表面张力、熔点、毒性、玻璃转化温度分别进行了计算，该研究对这些物性给出可靠的预测结果。.最后，本课题设计并建立了高温高压黏度测定装置，进行了稠油黏度的实验测定。