摘要：油-气-水三相的相平衡计算是二氧化碳驱物性参数分析及数值模拟研究的核心问题之一。Gibbs自由能最小化法基于相平衡的热力学理论,适应性广、计算稳定,比较适合二氧化碳-烃-水系统的相平衡计算。通过引入相稳定性变量,采用拉格朗日乘数法计算多相多组分系统Gibbs自由能的最小化问题,由Newton-Raphson迭代法求解相应的控制方程。迭代计算时,二氧化碳和烃类组分气-油平衡常数的初值采用Wilson公式进行计算。气相和油相的状态方程采用SRK方程。分别计算了凝析气、酸气和二氧化碳-烃混合物3个算例的相平衡问题,计算值同实验实测值符合良好,验证了算法的准确性。分别对二氧化碳-烃系统和二氧化碳-烃-水系统算例的相平衡进行了计算,研究了一定温度和压力条件下,系统内二氧化碳和水的含量对烃类组分平衡常数的影响。

关键词：相平衡 gibbs自由能最小化 平衡常数 多组分混合物 二氧化碳 

单位：北京大学工学院 北京100871 Petroleum Engineering Department Colorado School of Mines Golden Colorado 80401