高温高压下N2和CO2对CH4/C2H6/C3H8混合气抑爆效果研究

作者:刘振翼; 李嘉璐*; 李鹏亮; 李睿; 李明智; 赵耀; 任远
来源:北京理工大学学报, 2023, 43(02): 111-117.
DOI:10.15918/j.tbit1001-0645.2022.048

摘要

油田伴生气经常会发生燃爆事故,为提升采油过程的安全性,需研究 N2 与 CO2 在井筒高温高压条件下的抑爆效果. 目前对于高温高压条件下固定可燃气体积分数,不同体积分数 N2 和 CO2 对爆炸特性影响的研究较少.对 40 °C,初始压力 0.5、1.0、2.0 MPa,不同 N2 和 CO2 体积分数下 CH4/C2H6/C3H8 混合气到达最大爆炸超压的时间、最大爆炸超压和爆燃指数 KG 进行了相关研究,分析了不同初始压力和 2 种惰性气体对爆炸特性参数的影响. 试验结果表明:不同初始压力下 N2 和 CO2 各自的惰化机理相同;CO2 的惰化效果优于 N2 且存在最优点,该点之前 CO2 的惰化效果与 N2 相比优势逐渐增强,由化学作用占主导地位,该点之后化学作用已达到最大效果,因此 CO2 的惰化效果虽仍强于 N2 ,优势却逐渐减小.

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