CC BY
7
issn 2410-700x
международный научный журнал «символ науки»
# 4-1 / 2023
УДК 553.981.8
Ахметзянов Э.В.
Уфимский государственный нефтяной технический университет
г. Уфа, РФ
АГРЕГАТНОЕ СОСТОЯНИЕ СО2 И ЕГО ФИЗИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПРИ ПРОЦЕССАХ,
ПРОИСХОДЯЩИХ В ПЛАСТЕ
Аннотация
На сегодняшний день технология закачки СО2 в пластовые резервуары имеет актуальную повестку, так как утилизация диоксида углерода стоит на государственном уровне во многих странах, в том числе и в Российской Федерации. В статье рассматриваются агрегатные состояния, в которых может находиться диоксид углерода в пластовых условиях, а также физические особенности СО2 в данных состояниях. На основе анализа приведенных в статье зависимостей сделаны выводы о свойствах диоксида углерода.
Ключевые слова
Агрегатное состояние, диоксид углерода, зависимость, температура, давление, захоронение.
В зависимости от температуры и давления углекислый газ может находиться в различных агрегатных состояниях в пласте [1]:
- газообразном;
- жидком;
- сверхкритическом.
Зависимость вязкости и плотности СО2 от температуры и давления, показаны на рисунках 1 и 2.
COj Ceepxkpi тнческшй СО>
В
А Гаюобраз tuitCOj
я С
Т, VC
Рисунок 1 - Диаграмма фазовых состояний СО2
issn 2410-700x
международный научный журнал «символ науки»
# 4-1 / 2023
Рисунок 2 - Изменения значений плотности диоксида углерода от термобарических параметров
В результате анализа и сравнения приведенных зависимостей, можно сделать выводы о свойствах диоксида углерода.
Жидкое состояние СО2 наименее всего подходит для замещения части буферного объема природного газа на СО2, так как при такой технологи понадобятся значительные объемы закачиваемого агента. Еще одним отрицательным фактором является то, что при использовании СО2 в данном агрегатном состоянии может ухудшиться газопоровый объем, что в свою очередь приведет к уменьшению объема ловушки. Стоит отметить, что жидкий СО2 является наиболее подходящим для захоронения [2], потому что его более компактное состояние позволяет закачивать большие объемы в пласт, в отличие от сверхкритического и газообразного агрегатного состояния.
Сверхкритическое агрегатное состояние, для замещения буферного объема углеводородного газа СО2, будет иметь лучший эффект, по сравнению с газообразным. В этом вопросе важное значение имеет гравитационное разделение сверхкритического СО2 и метана. В результате действия гравитационных сил диоксид углерода будет опускаться ниже метана и продвигать его к добывающим скважинам. Еще одним важным фактором является то, что из-за высокой вязкости сверхкритического СО2 скорость фильтрации его будет меньше, чем у газообразного СО2. За счет этого можно избежать ранний прорыв СО2 к добывающему фонду скважин, и соответственно, продлить их эксплуатацию.
Список использованной литературы:
1. Богословский С.В. Физические свойства газов и жидкостей: Учеб. пособие/ СПбГУАП. СПб., 2001. 73с.
2. Патент РФ №2583029 Способ захоронения СО2 (варианты) / Хан С.А., Дорохин В.Г., Хвостова В.Ю. Приоритет от 02.02.2015. Зарегистрирован в Госреестре изобретений РФ 07.04.2016 (Патентообладатель -ООО «Газпром ВНИИГАЗ»).
© Ахметзянов Э.В., 2023
