激光拉曼原位觀測儲層溫度壓力條件下乙烷在純水中的擴散系數(shù)

【摘要】：乙烷和甲烷是深部天然氣藏中的重要組成部分,精確測量其擴散系數(shù)對于正確理解深部頁巖儲層中的烴類氣體的分布運移及其分異具有重要意義.目前乙烷在水中的擴散系數(shù)數(shù)據(jù)局限在低壓和283~333K溫度范圍內(nèi),缺少天然氣儲層高溫高壓條件下的數(shù)據(jù).本研究利用顯微激光拉曼光譜,在高壓透明毛細(xì)管中原位觀測了20MPa下273~393K溫度范圍內(nèi)乙烷在純水中的擴散,測定了各溫度下的擴散系數(shù),并用Speedy-Angell指數(shù)方程擬合出乙烷擴散系數(shù)D(乙烷)(m2/s)與溫度T(K)之間的關(guān)系式:D(C2H6)=D0[(T/Ts)-1]γ,式中:D0=13.805 5×10-9 m2/s,Ts=237.4K,γ=1.739 7.相同溫度壓力條件下,測得的乙烷的擴散系數(shù)小于甲烷的擴散系數(shù).據(jù)此計算了2種氣體通過低滲透蓋層的擴散量的差異,發(fā)現(xiàn)甲烷和乙烷溶解擴散的分異程度隨蓋層厚度、擴散時間而顯著變化. 【作者單位】： 中國地質(zhì)大學(xué)環(huán)境學(xué)院;中國地質(zhì)大學(xué)資源學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 乙烷 甲烷 純水 擴散系數(shù) 拉曼光譜 擴散量
【基金】：國家自然科學(xué)基金項目(Nos.41102154,41176047)
【分類號】：TE311
【正文快照】： 乙烷是天然氣藏中僅次于甲烷的重要烴類氣體,其擴散系數(shù)是模擬低滲透介質(zhì)中烴類氣體運移分布的一個重要的參數(shù)(Nelson and Simmons,1995).精確測定乙烷在深部儲層條件下的擴散系數(shù)對于分析天然氣體分子的遷移與濃度時空演化具有重要的意義.前人主要測定了常溫常壓下乙烷在水溶

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