文 献 综 述

使用CO2提高油田采收率技术已广泛应用于美国、加拿大、英国、土耳其等国家和地区。Oil amp; Gas杂志统计2012年三次采油项目共327项，其中CO2驱油共135项，占41.28%，是三次采油的主要技术。我国CO2驱油技术始于上世纪60-70年代，大庆油田在萨南针对高含水油田开展了CO2非混相驱现场试验。 2000年以后，针对低渗透油藏，大庆、胜利、吉林、华东和中原油田先后开展了CO2 驱油现场试验，取得了初步效果。

随着工业化进程的加快，大气中CO₂含量的逐年上升使温室效应愈加严重，其引发的生态环境变化己不容忽视。而且石油开采一次二次后，越来越难开采。而据实验数据统计，当CO2驱剂与地层原油在油藏条件下形成混相时，即二者完全互溶，CO2驱油效果可高达90%以上。这就为三次开采石油奠定理论基础。

除CO₂的临界条件容易实现、无毒无味、不可燃、溶解力强、操作安全等优点外，CO₂还是世界上取之不尽、用之不竭的资源，具有来源丰富、价格便宜、容易获得的优点，且对保护环境、减弱温室效应也是非常有益的。作为一种用之不尽、取之不竭的自然资源，CO₂的综合利用对全球环境和碳资源的开发有着重要的影响。因此对CO₂的综合开发利用是当今热点问题。超临界CO₂的优良特性使之在超临界萃取、超临界反应等中有着广阔应用，而含超临界CO₂系统相平衡的研究对上述应用有指导性作用。

随着化学工业的不断发展，精馏、吸收塔等设备的大规模使用，以及检测技术的不断完善,更加需要不断补充可靠而精确的相平衡数据。高压相平衡数据的测定实验虽然投资多、难度大，但仍是该领域中的研究热点，它与高压反应过程、流体的扩散分离过程、流体的物性学等方面有着重要的联系。它在天然气、石油的开采，烃水系统和水合物的研究，石油产品的深度加工,以及高压设备的设计及制造等工业领域有着广泛的应用。进入80年代以后,高压相平衡的研究热潮有增无减。1978到1987十年间,每年发表的含有高压相平衡数据的文章约有20篇^[1-3]；1988至1993年增至每年60多篇^[4-8]；而1994至1999年期间每年达到90多篇^[9-11]。相平衡关系是精馏、吸收等化工单元操作的基础数据，也是物性估算、模拟计算、计算机辅助设计、化工工艺优化和设备改进的依据，对化工理论研究及实际应用都具有十分重要的意义。目前，相平衡数据主要是通过实验测定和理论计算两种方法获得，但由于缺乏相应的物性参数，很多物质的相平衡数据很难由理论计算直接得到，因此，实验测定法仍然是获得相平衡数据最有效、最可靠的手段。相平衡在石油方面有较多的数据，而在烷烃方面的数据少之又少。所以本实验以烷烃与CO₂来测出高压下的相平衡数据。

本实验所用装置为一种连续流动式高温高压实验装置。实验装置主要包括缓冲釜、溶剂储罐、三循环高压相平衡釜、无泄漏泵、六通换向阀、抽真空装置、分离釜及在线分析系统，其具体特征在于高压相平衡釜盖为活动连接，釜体配有进液漏斗和蓝宝石视窗，釜底配有排液漏斗，釜内置有磁力转子，釜体两侧设有三个外循环回路，可加快釜内物流循环混合，缩短平衡时间；无泄漏泵为单向泵，通过外设磁场控制泵体内活塞运动，带动外循环管路，分别对混合体系的不同相态进行强制循环；六通转向阀共有3对相通的接口，分别串联在无泄漏泵出口与平衡釜之间，载气进口与气相色谱仪进口之间，定量取样管之间，通过不停车换向，确保采样过程不影响流动体系的相平衡。

实验装置是利用外部动力进行循环的汽、液两相三循环法，操作弹性比较大，适用物系的范围更广，并能对汽、液两相实时在线分析；同时，相平衡釜、无泄漏泵和六通换向阀串联使用，保证采样过程不影响流动体系的相平衡，获得真正代表状态的相平衡样品；此外，载气釜和分离釜的引入，使得设备提供的连续流动式高温高压实验装置可获得多种实验数据，如多元体系相平衡、超临界流体萃取及高温高压化学反应等的测定。

状态方程在化学工程中一直扮演着很重要的角色，并且在流体及流体混合物的相平衡的研究中，状态方程的作用变的越来越大。vdW 型立方型状态方程^［12］由于其形式简单、参数少、易于获得解析解等优点，获得了人们格外的重视。云志老师对此也提出过四次状态方程^［13］。以下简单介绍本实验采用的Redlich-Kwong状态方程

其中，a 和b 为两个特性参数，随物质而变化。参数a 和b 具有近似的物理意义：a 反映分子间吸引力的大小，b 表示分子的大小。