注二氧化碳置換天然氣水合物反應速率常數二元線性預測方程

關富佳 周琴 林怡菲

引用格式：關富佳，周琴，林怡菲. 注二氧化碳置換天然氣水合物反應速率常數二元線性預測方程［J］. 石油鉆采工藝，2023，45（3）：349-357.

摘要：針對二氧化碳置換天然氣水合物置換效率低、任意溫度和壓力下置換反應速率常數求取困難等問題，在填砂多孔介質中合成了水合物飽和度約為80% 的實驗樣品，開展注二氧化碳定容置換與吞吐置換甲烷水合物實驗。實驗采用色譜分析確定置換過程中氣樣化學組分變化和置換率，基于化工熱力學理論計算置換推動力，通過數據反演和多元線性回歸建立置換反應速率常數的計算方程。結果發現，相同條件下，吞吐置換的置換率較定容置換平均提高45%，置換反應速率常數與溫度和壓力呈二元線性定量關系。基于此定量關系預測的置換反應速率與實驗結果的誤差小于5%，實現了任意溫度和壓力下置換反應速率常數的準確計算。

關鍵詞：天然氣水合物；注二氧化碳；置換；動力學模型；置換反應速率常數

中圖分類號：TE37 文獻標識碼： A