1、 二氧化碳的物理和化学特性1二氧化碳的物理化学性质二氧化碳在油田上应用于采油，是基于它的临界温度和临界压力低，有类似于丙烷的物理性质，易于压缩，可以超临界态或液态输送，较其它气体如氮气、甲烷易于膨胀、降粘、萃取石油，从而获得较高的石油采收率，因而得到油田上的广泛应用。1、二氧化碳的一般性质在常温常压下，二氧化碳为无色无嗅的气体，分子量为 44.01，其比重约为空气的 1.53 倍，偏心因子为 0.225。二氧化碳的临界温度为 31.06，临界压力为 7.35MPa，临界点密度为 0.4678g/mL，临界点粘度为0.03335mPa.s，临界压缩因子为 0.275，临界比容为 2.135L/k
2、g。在压力为1atm、温度为 0时，二氧化碳的密度为 1.98kg/m3；导热系数为 0.0126 千卡/米时度；动力粘度系数为 13810-6泊。在不同条件下，二氧化碳也可以气、液、固三种状态存在，固态二氧化碳也叫干冰。二氧化碳化学性质不活泼，既不可燃，也不助燃，无毒，但具有腐蚀性。它与强碱有强烈的作用，能生成碳酸盐，在一定条件及催化剂作用下，二氧化碳还能参加很多化学反应，表现出良好的化学活性。2、二氧化碳与驱油有关的特性（1）二氧化碳的密度随压力的升高而增加，随温度的升高而降低。在许多油藏条件下，二氧化碳的密度与油藏原油相似，视特定的温度、压力或石油组成的不同，二氧化碳的密度可高于或低于油
3、藏原油，但通常高于气顶气。（2）二氧化碳的粘度随压力的升高而增加，随温度的升高而降低。二氧化碳的粘度比油藏原油的粘度要低。（3）二氧化碳的压缩因子随温度的升高而增加，当压力较低时，随压力的升高而降低，而当压力较高时，则随压力的升高而增加。（4）从二氧化碳的 P-T 相图得到：二氧化碳的蒸汽压曲线始于气-液-固三相点，终于临界点。三相点上，温度为-56.42，压力为 0.519MPa，气-液-固三相呈平衡状态。临界点对应的温度为 31.16，压力为7.16MPa；在临界点附近，气液两相形成连续的流体相区，它既不同于一般的液相，也不同于一般的气相。2（5）二氧化碳可溶于水，它在水中的溶解度随压力升
4、高而增加，随温度的升高而降低。水中的含盐量也会影响二氧化碳的溶解度，含盐量愈高，溶解度愈低。二氧化碳很容易溶于原油中，且其溶解性随压力的增加而增强，但当压力降低时，又会从原油中脱出。二氧化碳溶于原油中，会引起原油膨胀，粘度降低，密度改变，同时降低界面张力。（6）二氧化碳的化学性质二氧化碳与水混合形成碳酸: H 2O + CO2 = H2CO3其混合液的稳定 PH 值在 3.2-3.7，当二氧化碳的浓度从 0 增大到4.3m3/m3时，水溶液的 PH 值从 7 降到 3.2，即使二氧化碳浓度非常高，PH值仍保持在 3.2。其腐蚀性不大，如碳酸对软钢的腐蚀率约等于加有缓蚀剂的 15%盐酸腐蚀率的
5、1/10，所以二氧化碳的一般油水井作业，无需使用缓蚀剂；但若长期使用，如在二氧化碳驱的管道输送和注入中，则需进行二氧化碳脱水处理，或对注入井、采油井管阀件进行防腐处理。另一方面，亦可利用它的酸性，提高储层的渗透率，用碳酸水对地层增产增注，如 16 m3的碳酸水可溶解 165kg 碳酸镁和 91kg 硅酸盐。另外，碳酸水可阻止铁、铝氢氧化物胶凝沉淀，控制低渗流率储油层的粘土膨胀，起到增注和保护储层的作用。但含二氧化碳的油、水从油井产出时，由于压力降低，导致二氧化碳溢出，可能出现温度降低、碳酸盐沉淀，因此必须注意采取油井防冻、防结蜡、防结垢等有效措施。3压 力（ MPa） -56.42-25-20
6、-15-10 -5 0 502.424E-092.132E-092.091E-092.056E-092.015E-091.9741E-091.937E-091.903E-09.1005260173282087204702078019 1931.740.236280.9790.30.181.131.280580.2062.5 2910570134501107065206247206495793711.8160.694.0 .2650.97301.9709.942010.906807.5 27107020153701030710508513705 374101.90530.8156.062.415
7、0.210.972.973610.9480305 864109301719010810393101830078754201.20290.765.0965.7320.5250.3671.1600.9930513511801279010861069610520034731165301.2090.291.138.9290.8240.641.90.032905 6413801242010410913107890063211478401.23210.476.365.19360.40.9271.7540.06405 9151901420128119108008691723701.240.645.5095.
8、37650.2450.1731.9710.08806 591178016420159113212860561319701.2620.9231.806.6870.560.4711.3270.2070温 度（ ）表 一 二 氧 化 碳 在 不 同 温 度 条 件 下 的 密 度 值 （ g/cm3）5续 表 1压 力（ MPa） 10 20 30 40 50 60 70 8001.8695E-091.8057E-091.7461E-091.6903E-091.638E-091.589E-091.5426E-091.498E-09.10018 1834078174016700162015280158
9、1.960.09070.183160.650.70296.458.979.492.50560437526504954780454703926041800358.87190.1390.12310.12520.15.975.92592.807.503278232065968799217014017038014603410.920500.56417.71810.623460.3763.2857.2457.29505059390208495775269490940501982047320.97080.3467.73870.836480.78028.711.64.59041050849500914751
10、79451084707317520681295301.15700.8316.3920.9049650.86.202.8203.7364050329940964423934160856750196708292401.45301.0125.825170.950800.1708.39.844.157805079 84009626219397090620750720843901.65401.041531.1300.9843640.53.148.89618.67306093662008491129986009567034009056701.8701.08451.620.036001.0173.8712.
11、962.320温 度（ ）表 一 二 氧 化 碳 在 不 同 温 度 条 件 下 的 密 度 值 （ g/cm3）5续 表 2压 力（ MPa） 90 10 101201301401502001.4576E-091.4185E-091.3815E-091.346E-091.31E-091.2812E-091.2509E-091.187E-09.100145043603983013240328400961265303.96.15187.140.79.160.13130.90.128792.50385090376903658603546034104063243053.412.804806.724.
12、778.785.6950.6716.84787.5013730129701235601940130701087110440091410.2092.862.72.61.585.5980.76.125805036780327538029800274802610243142312508796120.52935.461.4327.3962.3879.760.483.253050614605806050305010046404368410600317930.9753.642.61721.883.508.519200.88.84250504200708703450639506753407565496100940.7819.493.716.878.1.62870.6085.412505012707829052820723006957380943160530.8394.1047.781.59.72049.703630.6792.7682060153608568203109080653086059793860639170.9894.9297.8674.4728.2537.80430.781.8560温 度（ ）表 一 二 氧 化 碳 在 不 同 温 度 条 件 下 的 密 度 值 （ g/cm3）
