二氧化碳的物理化學(xué)性質(zhì)

1、二氧化碳的物理和化學(xué)特性1 二氧化碳的物理化學(xué)性質(zhì)二氧化碳在油田上應(yīng)用于采油，是基于它的臨界溫度和臨界壓力低，有類似于丙烷的物理性質(zhì)，易于壓縮，可以超臨界態(tài)或液態(tài)輸送，較其它氣體如氮?dú)?、甲烷易于膨脹、降粘、萃取石油，從而獲得較高的石油采收率，因而得到油田上的廣泛應(yīng)用。1、 二氧化碳的一般性質(zhì)在常溫常壓下， 二氧化碳為無色無嗅的氣體，分子量為44.01 ，其比重約為空氣的 1.53 倍，偏心因子為0.225。二氧化碳的臨界溫度為31.06，臨界壓力為 7.35mpa ， 臨界點密度為 0.4678g/ml， 臨界點粘度為 0.03335mpa.s，臨界壓縮因子為 0.275，臨界比容為 2.13

2、5l/kg 。在壓力為 1atm、溫度為 0時，二氧化碳的密度為1.98kg/m3；導(dǎo)熱系數(shù)為 0.0126 千卡/ 米時度；動力粘度系數(shù)為 13810-6泊。在不同條件下，二氧化碳也可以氣、液、固三種狀態(tài)存在，固態(tài)二氧化碳也叫干冰。二氧化碳化學(xué)性質(zhì)不活潑，既不可燃，也不助燃，無毒，但具有腐蝕性。它與強(qiáng)堿有強(qiáng)烈的作用，能生成碳酸鹽，在一定條件及催化劑作用下，二氧化碳還能參加很多化學(xué)反應(yīng)，表現(xiàn)出良好的化學(xué)活性。2、二氧化碳與驅(qū)油有關(guān)的特性（1）二氧化碳的密度隨壓力的升高而增加，隨溫度的升高而降低。在許多油藏條件下，二氧化碳的密度與油藏原油相似，視特定的溫度、壓力或石油組成的不同， 二氧化碳的密度

3、可高于或低于油藏原油，但通常高于氣頂氣。（2）二氧化碳的粘度隨壓力的升高而增加，隨溫度的升高而降低。二氧化碳的粘度比油藏原油的粘度要低。（3）二氧化碳的壓縮因子隨溫度的升高而增加，當(dāng)壓力較低時，隨壓力的升高而降低，而當(dāng)壓力較高時，則隨壓力的升高而增加。（4）從二氧化碳的 p-t 相圖得到：二氧化碳的蒸汽壓曲線始于氣- 液- 固三相點，終于臨界點。三相點上，溫度為-56.42 ，壓力為0.519mpa，氣-液- 固三相呈平衡狀態(tài)。臨界點對應(yīng)的溫度為31.16，壓力為 7.16mpa ；在臨界點附近，氣液兩相形成連續(xù)的流體相區(qū)，它既不同于一般的液相，也不同于一般的氣相。（5）二氧化碳可溶于水，它在

4、水中的溶解度隨壓力升高而增加，隨溫度2 的升高而降低。水中的含鹽量也會影響二氧化碳的溶解度，含鹽量愈高，溶解度愈低。二氧化碳很容易溶于原油中，且其溶解性隨壓力的增加而增強(qiáng)，但當(dāng)壓力降低時，又會從原油中脫出。二氧化碳溶于原油中，會引起原油膨脹，粘度降低，密度改變，同時降低界面張力。（6）二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)二氧化碳與水混合形成碳酸: h2o + co2 = h2co3其混合液的穩(wěn)定 ph值在 3.2-3.7 ， 當(dāng)二氧化碳的濃度從0 增大到 4.3m3/m3時，水溶液的 ph值從 7 降到 3.2 ，即使二氧化碳濃度非常高， ph值仍保持在3.2 。其腐蝕性不大，如碳酸對軟鋼的腐蝕率約等于加有緩蝕

5、劑的15% 鹽酸腐蝕率的 1/10，所以二氧化碳的一般油水井作業(yè)，無需使用緩蝕劑；但若長期使用，如在二氧化碳驅(qū)的管道輸送和注入中，則需進(jìn)行二氧化碳脫水處理，或?qū)ψ⑷刖?、采油井管閥件進(jìn)行防腐處理。另一方面，亦可利用它的酸性，提高儲層的滲透率，用碳酸水對地層增產(chǎn)增注，如 16 m3的碳酸水可溶解 165kg 碳酸鎂和 91kg 硅酸鹽。另外，碳酸水可阻止鐵、鋁氫氧化物膠凝沉淀，控制低滲流率儲油層的粘土膨脹，起到增注和保護(hù)儲層的作用。但含二氧化碳的油、水從油井產(chǎn)出時，由于壓力降低，導(dǎo)致二氧化碳溢出，可能出現(xiàn)溫度降低、碳酸鹽沉淀，因此必須注意采取油井防凍、防結(jié)蠟、防結(jié)垢等有效措施。3 壓力（mpa ）

6、-56.42-25-20-15-10-50502.4424e-092.1332e-092.091e-092.0506e-092.0115e-091.9741e-091.9377e-091.903e-090.1010.00250260.00217390.00212980.00208770.00204700.00200780.00197010.001933911.17446000.02363280.02298790.02238780.02182710.02130110.02080580.02033662.51.17729001.05720001.03445001.01007000.06518210

7、.06243720.06004950.057937151.18186001.06594001.04444001.02165000.99730100.97097700.94209100.90967807.51.18627001.07402001.05357001.03207001.00935000.98513700.95910000.9307470101.19053001.08156001.06200001.04157001.02015000.99757200.97361600.9480030151.19864001.09531001.07719001.05845001.03903001.018

8、83000.99777800.9757430201.20629001.10765001.09065001.07320001.05525001.03676001.01767000.9979430251.21352001.11888001.10279001.08636001.06956001.05236001.03473001.0166500301.22039001.12921001.11389001.09829001.08242001.06624001.04974001.0329200351.22694001.13880001.12412001.10924001.09413001.0787900

9、1.06321001.0473800401.23321001.14776001.13365001.11936001.10490001.09027001.07544001.0604400451.23921001.15619001.14256001.12880001.11490001.10087001.08669001.0723700501.24499001.16415001.15095001.13765001.12425001.11073001.09711001.0833800601.25591001.17888001.16642001.15390001.14132001.12867001.11

10、596001.1031900701.26612001.19231001.18046001.16857001.15666001.14471001.13272001.1207100溫度（）表一 二氧化碳在不同溫度條件下的密度值（g/cm3）4 續(xù)表 1壓力（mpa）102030405060708001.8695e-091.8057e-091.7461e-091.6903e-091.638e-091.5889e-091.5426e-091.4989e-090.1010.00189900.00183340.00177180.00171440.00166070.00161020.00156280.001

11、518110.01989600.01907700.01833160.01765400.01702960.01645280.01591790.01541982.50.05604370.05276570.04998350.04758650.04547470.04359260.04189770.040358550.87196000.13965000.12341100.11257200.10445500.09797550.09259520.08800507.50.89932700.82103200.66596000.22872900.19217100.17145400.15703800.1460340

12、100.92035000.85641700.77181100.62384600.37960300.28584700.24457700.2190950150.95259300.90226100.84495100.77775200.69649600.59995400.50198200.4227730200.97750800.93426700.88738700.83624800.78028800.71941400.65488000.5900410250.99808400.95940000.91848000.87517700.82945100.78147100.73175200.6812950301.

13、01574000.98031600.94339200.90496500.86511100.82402000.78203000.7396460351.03129000.99834300.96434400.92933500.89341600.85675700.81960700.7822920401.04523001.01425000.98251700.95008000.91703800.88353900.84977400.8159780451.05790001.02854000.99862200.96821200.93739700.90629900.87507200.8438970501.0695

14、4001.04153001.01312000.98436400.95533900.92614800.89691800.8677930601.09036001.06452001.03849001.01229000.98600000.95968700.93344000.9073560701.10867001.08452001.06028001.03600001.01173000.98751200.96342200.9395260溫 度（）表一 二氧化碳在不同溫度條件下的密度值（g/cm3）5 續(xù)表 2壓力（mpa ）9010011012013014015020001.4576e-091.4185e

15、-091.3815e-091.3464e-091.313e-091.2812e-091.2509e-091.1187e-090.1010.00147590.00143600.00139830.00136240.00132840.00129610.00126530.001130910.01495460.01451870.01410930.01372390.01336020.01301630.01269060.01128792.50.03895090.03765590.03645860.03534660.03431010.03334060.03243090.028598350.08401020.0

16、8048060.07732440.07447480.07188150.06950540.06731610.05844787.50.13717300.12978000.12345600.11794400.11307000.10871100.10477400.0894814100.20092300.18692200.17560200.16614400.15805000.15099800.14476600.1215580150.36678200.32753800.29872000.27648100.25861500.24381400.23125600.1879610200.52939500.4763

17、8100.43220700.39620400.36687900.34271600.32248300.2555300250.63154600.58410600.54032300.50102000.46644700.43638800.41036000.3217900300.69753000.65644200.61712100.58018300.54604800.51492000.48680800.3842250350.74520300.70877200.67343500.63958300.60753400.57750600.54961800.4409200400.78241900.74938000.71714600.68597800.65610000.62768700.60085800.4911250450.81297100.78249900.75268200.72370700.69573800.6689