面向CO2捕集、驱油和封存技术的黏度预测模型

康凯; 杨树; 王晓坡; 谷雅秀

西安交通大学学报 ›› 2025, Vol. 59 ›› Issue (2) : 106 -114.

面向CO₂捕集、驱油和封存技术的黏度预测模型

康凯, 杨树, 王晓坡, 谷雅秀

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摘要

针对CO₂捕集、驱油和封存技术中混合流体的黏度随组分和工况变化剧烈、现有黏度模型无法准确描述其变化规律的问题，探究了目标混合物热力学参数与黏度性质间的内在联系，并提出了修正剩余熵理论黏度预测模型。首先以热物理性质差异显著的CO₂/中高碳烷烃非对称体系为研究载体，采用扰动链统计缔合流体理论状态方程获得密度、相平衡性质、熵等关键热力学参数，在此基础上构建了熵变量和黏度参考项，同时验证了目标混合物的无量纲黏度与流体剩余熵间存在明确的单值关系。研究结果表明：与扩展对比态和摩擦理论黏度模型相比，所提出的修正剩余熵黏度模型能够更准确地描述所涉及高度非对称系统黏度性质的变化规律，而对比的两个模型对高度非对称体系的预测能力有限；在摩擦理论引入额外修正系数的前提下，两种对比模型与实验数据的整体平均偏差分别为33.49%和12.71%,且随着烷烃碳原子数的增加和混合物各组分间非对称性的增强，其预测表现进一步恶化，而所提出的修正剩余熵黏度模型与实验数据间的整体平均偏差优于6.03%,且相对偏差分布未随工况变化出现系统误差，验证了所提模型的可靠性。该研究可为揭示CO₂驱替作用机理、开发驱油藏数值模拟技术提供基础热物性数据支撑。