基于TDLAS的CO_(2)高温高压谱线参数测量研究

气体谱线参数的准确性对于应用可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)开展燃烧流场参数的精确测量十分重要。针对目前谱线数据库参数在高温高压环境的不确定性,以主要燃烧产物CO_(2)作为目标气体,开展了CO_(2)高温高压谱线参数测量研究。设计了耐高温高压气室,在三段管式炉上搭建了一套气体谱线参数高温高压校准装置,以分布反馈式(DFB)半导体激光器作为光源,对中心频率4 988.655 cm-1的CO_(2)吸收光谱进行了测量,获得了373~673 K温度范围内,1~3 atm多个压强下的纯CO_(2)高温高压吸收光谱,经过Voigt线型拟合等数据处理,得到了线强、自展宽系数、温度指数等谱线参数,与HITRAN2016数据库对应的参数进行对比,线强相对误差在-8.6%~-2.4%,线强不确定度约为4.1%,自展宽系数相对误差在-8.8%~2.1%,所测数据对现有的谱线数据库起到了修正和补充。

超高压高CO_(2)气藏偏差系数图版扩展与应用

Standing-Katz图版法确定天然气偏差系数是目前最常用、最基础的方法之一,但存在人工读值误差大、在超高压(拟对比压力大于15)和高CO_(2)含量天然气使用受限等问题。设计单组分偏差系数测定实验,结合Standing-Katz图版曲线变化规律,将图版拟对比压力扩展到30,拟对比温度扩展到3.6,并将图版数字化;基于不同CO_(2)含量偏差系数测定实验结果,推导了考虑不同CO_(2)含量的天然气拟临界压力、拟临界温度计算新模型,与常规非烃校正模型相比,新模型计算精度更高,适用范围更广。进一步将新临界参数校正模型嵌入到偏差系数扩展图版中,得到不同CO_(2)含量的偏差系数扩展图版,该图版在南海西部超高温高压、高CO_(2)含量天然气偏差系数计算中误差较小(不超过3%),应用效果良好。

高含CO_(2)井产出剖面测试物性参数研究

针对CO_(2)在临界点附近流体性质变化剧烈,气体状态方程难以准确表征临界点附近CO_(2)的物性参数问题,在高含CO_(2)井产出剖面测试解释中,采用流体物性参数修正、优化测试制度以及流量计算段卡取等方法来解决或规避资料解释中流体物性参数计算偏差问题。实例A井分别通过上述三种方法来处理在层1、层2中流体物性参数计算异常问题,处理效果明显,解释结果与地面计量数据匹配性好,结果可靠。利用上述几种方法可有效解决在高含CO_(2)井产出剖面测试中参数计算异常的问题,有助于提高资料录取的质量以及提高资料解释的准确性。