二氧化碳溶气原油黏度实验研究及模型优化

摘要

随着CO₂驱油提高采收率（CO₂-EOR）技术的发展，研究CO₂注入对原油黏度的影响机制具有重要意义。通过室内实验系统考察了温度（20～40℃）、压力（0.5～3.5 MPa）和含水率（0%～60%）对饱和CO₂溶气原油黏度的协同影响。结果表明：在恒定压力下，温度每升高5℃，黏度下降约60%～80%；在恒定温度下，压力每增加0.5 MPa，黏度下降约1%～5%；反相点前（含水率<40%），含水率每增加10%，黏度上升15%～50%；反相点后（含水率>40%），含水率每增加10%，黏度下降50%～80%。基于实验数据，评估了Standing、Glaso和Vazquez&Beggs（V&B）三种经典模型的预测性能，发现V&B模型具有最优的鲁棒性。采用XGBoost算法结合贝叶斯优化对V&B模型进行动态修正，建立了温度-压力-含水率的多参数映射关系，将模型平均相对误差从20.1%降低至6.9%，平均绝对误差降低约66%。研究成果可为CO₂驱油条件下油气集输系统的工艺设计与动态优化提供理论依据和智能预测工具。

关键词

CO₂溶气原油 / 黏度模型 / XGBoost / 贝叶斯优化 / 降黏机理