含杂质CO2物性变化规律及其机理研究

高飞，辛建旭，郭志强，李欣欣，孙广宇

含杂质CO2物性变化规律及其机理研究

高飞1，辛建旭2，郭志强1，李欣欣1，孙广宇2

（1.长庆工程设计有限公司，陕西 西安 710018； 2.中国石油大学（华东）储运与建筑工程学院，山东 青岛 266580）

在国家“双碳”战略背景下，利用CO2提高油田采收率是封存CO2的重要手段，但液态CO2的安全储存、输送仍存在挑战，其中杂质气体对液态CO2热力学物性的影响非常大。对现场取样的CO2进行分析，确定了常见的7种杂质气体，并利用HYSYS、分子动力学模拟方法对含杂质CO2的物性变化进行模拟计算，绘制物性版图并将其与纯CO2的物性进行比较。研究表明，7种杂质均能使CO2相图的气液共存两相区范围扩大，但不同杂质使气液共存两相区范围的扩大幅度不同；杂质主要通过泡点线的变化扩大气液共存两相区，而对露点线的变化影响不大；在含C2H6、C3H8、C2H4杂质的CO2混合气体中静电势能占据主导作用，因此相比于含H2、CO、CH4、羰基硫（OCS）的混合气体，其宏观物性受温度、压力波动的影响较小。

CO2物性； 杂质； 分子动力学； CO2储存； 相互作用能

在当前国家“双碳”目标下，发展CO2捕集利用与封存（CCUS）技术，既是我国今后减排CO2、保障能源安全的战略选择，也是建设生态文明、促进可持续发展的重要途径[1⁃2]。其中，利用CO2提高油田采收率（EOR）是CO2地下封存的重要组成部分，我国在该方向上发展迅速[3⁃4]。中国石油吉林油田CO2驱三次采油项目是当前世界上21个主要的CCUS工程中唯一一个中国项目，目前共计注入200万t的CO2。长庆油田黄3区开展CCUS先导试验，2018年实现9口井的注气任务，建成了五万吨级CO2驱试注工程，与水驱相比，累计增油量可达19.9万t，采收率可提高10.1%，对鄂尔多斯盆地后期开展十万吨级CO2驱先导试验区的建设具有重要意义[5⁃7]。2021年，中国石油化工集团有限公司建设国内第一个规模为百万吨级的碳捕集利用与封存项目——齐鲁石化⁃胜利油田CCUS项目。

通常，CO2在电厂、化工厂等的生产过程中通过捕集、液化再运输至站场进行注入，整个生产过程中可能经历气态、液态、超临界态的多相态复杂变化。由于工艺技术的原因，CO2在生产过程中不可避免地捕集一些“杂质”气体，包括H2、CO、CH4、C2H6、C3H8、C2H4等。这些杂质气体不仅会影响驱油过程中的最小混相压力[8⁃9]，而且在CO2的运输与储存过程中也会影响混合气体的相平衡与物性参数，对罐车、储罐、注入泵等设备的稳定性与安全性产生影响。喻西崇等[10]研究了N2、CH4体积分数为5%、10%的CO2体系的相态特性，发现杂质体积分数越高，含杂质CO2体系的泡露点压力越大；露点压力与杂质的种类无关，只与杂质的体积分数相关。董鹤鸣等[11]利用Refprop研究了不同类型杂质对超临界CO2物性的影响，发现不同类型的杂质对CO2的密度、定压比热容、导热系数、动力黏度等参数的影响差异较大，并且在达到CO2临界参数前后这些参数可能会发生变化。李玉星等[12]在研究杂质气体对CO2节流前后的温度压力变化时发现，若CO2中含有SO2，则会提升节流后的温度，降低干冰堵塞的可能性；若杂质是N2，则会使节流后的温度进一步下降。宋鹏云等[13]基于EOS⁃CG模型和GERG⁃2008模型计算了含杂质CO2混合气体的密度，基于CO2⁃Pedersen模型计算了混合气体的黏度，发现杂质会影响CO2干气密封性能。

由此可见，含杂质CO2的物性变化与其工业应用特性密切相关，研究多种杂质对CO2物性与相平衡的影响，对保障CO2储罐平稳运行、保证CO2储运的安全性具有重要意义。

1 模拟计算方法

1.1 含杂质CO2的物性模拟

利用HYSYS软件对含杂质CO2的物性进行模拟，并以PR状态方程作为计算依据。PR状态方程克服了SRK状态方程对液相密度预测准确度不足的问题，能够相对准确地估算液体密度，被广泛应用于实际工程中，其标准形式如式（1）所示[14]。

其中，

1.2 含杂质CO2的分子动力学（MD）模拟

式中，第一项为分子内键伸缩势；第二项为分子内键角弯曲势；第三项为分子间范德华相互作用能；第四项为分子间静电势能；为COMPASS II力场的总相互作用能，kJ/mol；0为平衡键长，取值0.116 nm；为瞬时键长，nm；s,2、s,3、s,4为键的势参数；0为平衡键角，取值rad；为瞬时键角，rad；b，2、b,3、b4为键角的势参数；为原子势函数的势阱深度，nm；r为与碰撞距离相关的参数，nm，其中,代表向量方向，代表在、方向上的投影；r为原子间瞬时间距，nm；q、q为第、原子的残余电荷，C；0为真空中介电常数，取值8.854 2×10-12C2/(N·m2)[15]。

物质的宏观特性取决于这种物质的微观微粒的统计行为。在分子动力学模拟中，为精确预测物质的宏观性质，模拟体系需要包含大量的微粒。本文在液态、气态和超临界态条件下，分别对CO2分子动力学模拟体系进行测试。结果表明，当粒子数量大于256时，分子数目的增大对密度模拟结果的影响可忽略不计。因此，进行分子动力学模拟的CO2分子的最低数目为256个。在、和方向均采用周期性边界条件，以克服模拟系统规模过小所造成的边界效应影响。模拟时间步长为0.7 fs，总模拟时间为5 ns，先在正则系综（NVT）下弛豫平衡500 ps，然后在等温等压系综（NPT）下弛豫平衡4 500 ps，采用Andersen控温/压方法维持体系温度/压力恒定。

2 结果与讨论

2.1 含杂质CO2物性分析

含杂质CO2中杂质的种类和体积分数不同，对相平衡及物性参数的影响也不同。本文所研究的长庆油田CO2驱注入站所采用的气源由宁夏德大气体开发科技有限公司和陕西延长石油榆林煤化有限公司提供，CO2由低温甲醇洗技术获得。通过气相色谱仪对现场获取的21组试样进行物性数据分析，得到了不同杂质及其体积分数，其杂质体积分数的平均值如表1所示。基于表1，研究杂质对混合气体物性的影响。

表1　试样组分分析结果

图1为纯CO2/含杂质CO2相包络线对比及H2体积分数对混合气体相包络线的影响。其中，杂质气体体积分数均为0.020 0。

图1　杂质对含杂质CO2相包络线的影响

从图1（a）可以看出，7种杂质均能使CO2气液共存两相区范围扩大，但不同杂质使气液共存两相区范围扩大的幅度不同，H2使两相区范围扩大幅度最大，CH4使两相区范围扩大幅度最小；杂质主要通过泡点线的变化扩大气液共存两相区范围，对露点线的影响不大；随着杂质的加入，临界点的温度和压力发生了变化。从图1（b）可以看出，H2体积分数由2%升高至8%时，混合气体的临界压力由8.05 MPa逐渐升高至10.37 MPa，临界温度由30.62 ℃下降至29.54 ℃，且混合气体的两相区范围逐渐扩大。也就是说，随着H2体积分数的增大，两相区范围逐渐加大，露点线的变化幅度逐渐增大。由于非极性分子间的范德华相互作用较弱，杂质气体易挥发，当CO2中混入这7种杂质时会导致两相区范围增大，多组分CO2难以进入液相区；H2作为非极性分子，具有结构简单、分子间作用力较小的特点，可以使多组分CO2更容易生成气相。

图2为纯CO2/含杂质CO2密度对比及H2体积分数对混合气体密度的影响。其中，杂质气体体积分数均为0.020 0，控制温度为-20 ℃（下同）。

图2　杂质对含杂质CO2密度的影响

由图2（a）可以得出，在相同温度下混入OCS杂质会使CO2密度略微升高，而混入其他杂质后会使CO2密度均低于纯CO2密度；随着压力的增大，密度先在起始处附近有一个较大的突变，然后缓慢增加；杂质的加入使突变位置发生改变，使突变过程变得缓和。这是因为随着压力的增加，CO2由气态向液态发生转变，造成密度的大幅增加，杂质的加入使气液两相区范围增大，使含杂质CO2由气态到完全液态的转变变得平缓；杂质的加入使突变点的位置向压力升高方向移动，H2对含杂质CO2的影响比其他杂质大；不同种类杂质对密度的影响不同，按照密度变化幅度从大到小排序，依次为H2、CH4、CO、C2H6、C3H8、C2H4、OCS。由图2（b）可以看出，在压力为2.0 MPa，H2体积分数分别为1%、2%、3%和4%时，混合气体在-20 ℃时的密度分别为139.40、72.67、50.33、49.55 kg/m3；当压力为2.0 MPa、温度为-20 ℃时，纯CO2的密度为1 031.32 kg/m3；当混合体系中H2的体积分数增大时，相变提前发生，混合气体较早进入液相区，从而导致密度的大幅改变；在相同的压力和温度下，混合物的密度随H2体积分数的增大而降低。

图3为纯CO2/含杂质CO2比热容对比及CH4体积分数对混合气体比热容的影响。由图3（a）可以看出，随着压力的增加，当气液相达到平衡时，比热容急剧升高，当压力继续增加时，比热容逐渐减小；不同杂质对比热容极值点的影响不同，CH4使极值点升高，H2使极值点略微下降；随着杂质的加入，含杂质CO2的比热容增大，同时比热容的极值点向压力增大的方向移动；与纯CO2相比，比热容变化幅度从大到小排序，依次为H2、CH4、OCS、CO、C2H6、C2H4、C3H8。

紫阳道长马上道：“承诺如金，因为平手算我们胜出有失公平，所以可以再战一场。那时再是平手我们就不谦让了。”他如此说是天问大师之后还有他，而且他对一身所学深具信心，所以才迫不及待扣牢胜者为王。

由图3（b）可知，CH4与CO2混合气体的比热容极值随着CH4体积分数的增加逐渐增大；相同温度、压力下的比热容略微增大，但相态转变的压力变化不大；随压力的增大，不同体积分数CH4对比热容变化的趋势影响不大。

图3　杂质对含杂质CO2比热容的影响

温度和密度对CO2的黏度影响较大，当CO2分子间发生碰撞时，会引起分子间的动量传递，而流体的黏度是动量传递的一种综合表现。因此，这些因素也能影响流体的黏度。图4为纯CO2/含杂质CO2黏度对比及H2体积分数对混合气体黏度的影响。从图4（a）可以看出，随着压力的增加，含杂质CO2的黏度先有一个突变，再随压力缓慢升高；与纯CO2相比，C2H4、C3H8的加入使相同温度、压力下的混合组分黏度略有升高，其余几种杂质使混合组分黏度降低，不同类型杂质对黏度降低幅度影响不同，将黏度变化幅度从大到小排序，依次为H2、CO、CH4、C2H6、OCS、C3H8、C2H4。由于H2分子质量较小，对CO2黏度影响最大。由图4（b）可以看出，在相同的压力和温度下，CO2黏度随H2体积分数的增大而逐渐降低；H2体积分数并不影响黏度随压力增大逐渐升高的趋势。

图5为杂质对含杂质CO2导热系数的影响。从图5可以看出，随着压力的增加，开始出现相态变化，气液相达到平衡，此时导热系数急剧升高，当压力继续增加，导热系数基本维持不变。其原因是：随着压力的升高，当压力超过CO2临界压力后，CO2由气态转变为液态，此时导热系数主要由液态CO2决定，且试样中杂质的体积分数仅为0.020 0，所以不同类型杂质对导热系数影响不大。由图5还可以看出，在这几种杂质中，CO对导热系数影响最大，与纯CO2导热系数相比，含H2、CO和CH4杂质的试样导热系数略有下降，含C2H6、C2H4、C3H8和OCS杂质的试样导热系数略有升高。与黏度变化规律类似，受临界压力的影响，在低压范围，CO、H2和CH4都处于气液两相区，随着压力的增高，气体开始向液相转变。H2与CO2的导热系数接近，且H2的临界压力在杂质中最高，所以随着压力的升高，液相中H2的比例减小，对导热系数的影响较小，相较于含CO和CH4杂质的试样，含H2杂质的试样导热系数的减小幅度较小。

图4　杂质对含杂质CO2黏度的影响

图5　杂质对含杂质CO2导热系数的影响

气相分率是指气液两相流体中气相占总量的百分数，可以是质量分率也可以是摩尔分率。气相分率为1.0，则代表混合物为气相；气相分率为0，则代表混合物为液相。图6为杂质对含杂质CO2气相分率的影响。从图6可以看出，杂质对CO2的气液相转变过程产生影响；纯CO2没有气液两相区，随着压力升高，在达到临界压力后，CO2会直接从气相转变为液相，气相分率也从1.0直接转变为0；混入杂质后，开始出现气液两相区，随着压力升高，在达到临界压力后，不会直接全部转变为液相，而是气相组分缓慢减少，液相组分缓慢增加，直至全部转化为液相。杂质对气相分率的影响主要体现在组分由气相开始向液相转变的临界压力和气液两相区的大小。从图6还可以看出，含H2杂质试样的临界压力最高（约为2.0 MPa），气液两相区最大，即从临界压力开始到混合组分完全转变为液相时的压力范围最大；C2H6、C3H8和C2H4使混合组分的临界压力升高，但对气液两相区范围影响不大，其余几种杂质都会对临界压力和气液两相区产生影响。

图6　杂质对含杂质CO2气相分率的影响

CO2提高原油采收率主要是通过原油体积膨胀和黏度降低的非混相驱和在油藏中析取原油中烃的混相效应实现的[16]，而气体杂质的存在会对CO2驱替效果产生影响。张恩磊等[17]采用天然岩心进行岩心驱替实验，模拟了油藏条件下不同气体组分的驱替效果。实验结果表明，当CO2中含有中间烃组分时，驱油效率提高，而混入N2和CH4杂质后，混合气体的黏度和密度均降低，造成重力分异和黏性指进现象严重，导致驱油效率降低。

综上，对每种杂质在CO2储存过程中的负面影响程度进行了排序（从左至右，影响逐渐增强）。

对压力的影响：CO、OCS、CH4、C2H6、C2H4、C3H8、H2；

对温度的影响：H2、CH4、C2H6、C2H4、C3H8、CO、OCS；

对黏度的影响：H2、CH4、C2H6、C2H4、C3H8、CO、OCS；

对相包络线的影响：OCS、CO、C3H8、C2H4、C2H6、CH4、H2；

对临界压力的影响：OCS、CO、C3H8、C2H4、C2H6、CH4、H2；

对临界温度的影响：OCS、CO、H2、C3H8、C2H4、C2H6、CH4。

2.2 含杂质CO2分子间相互作用

为了研究CO2与其他杂质气体的微观相互作用，建立了含杂质CO2的无定形分子模型（见图7）并进行了多个温度、压力下的分子动力学模拟。其中，相互作用的势能场由分子之间的距离中心与CO2轴之间的角度1、与杂质气体轴之间的角度2、杂质气体轴的扭转角组成。图8为混合气体中CO2与杂质气体分子的径向分布曲线与体系的能量。

图7　含杂质CO2的分子模型（以含H2气体杂质为例）

图8　混合气体分子模拟计算结果

由图8（a）可知，混合气体中杂质气体分子在CO2分子周围排布稳定，基本位于0.114 nm和0.229 nm 处。但是，由图8（b）可以看出，CO2分子与杂质气体分子间相互作用能差距较大；H2、CO、CH4、OCS与CO2组成的混合气体的静电势能与分子间范德华相互作用能均较小，但是C2H6、C3H8、C2H4与CO2组成的混合气体的静电势能远大于分子间范德华相互作用能而占据主导，因此其相互作用较弱，受温度、压力波动的影响较小，其物性较为稳定。这也解释了图1（a）中各混合气体的相图变化规律。

此外，在不同温度和不同压力下，对含不同杂质的CO2混合气体的微观势能组成与相互作用进行了研究，其结果如表2所示。由表2可知，随着温度和压力的升高，CO2与H2的相互作用能变化剧烈：当压力由10.0 MPa升高至30.0 MPa时，范德华相互作用能升高了171%；当温度由233.15 K升高至273.15 K时，范德华相互作用能升高了37.4%。可见，微观相互作用能组成的变化，可以定性地反映含杂质CO2的宏观物性变化程度。

表2　不同温度和压力下含不同杂质气体CO2的微观能量组成

注：杂质气体的体积分数约为0.020 0。

3 结 论

（1）H2、CO、CH4、C2H6、C3H8、C2H4、OCS等杂质均能使CO2相图的气液共存两相区范围扩大，但不同杂质使气液共存两相区范围扩大幅度不同。H2使两相区范围扩大幅度最大，CH4使两相区范围扩大幅度最小。杂质主要通过泡点线的变化扩大气液共存两相区，露点线的变化不大。杂质的加入使CO2的密度发生改变，其中H2使密度降低幅度最大。杂质使气液相转变压力发生改变，使气液相转变过程变得缓和。不同杂质对比热容的极值点影响不同，CH4使比热容的极值点升高，H2使比热容的极值点略微下降。随着杂质的加入，CO2体系的比热容增大，同时比热容的极值点向压力增大方向移动。与纯CO2导热系数相比，含H2、CO和CH4杂质的试样导热系数略有下降，含C2H6、C2H4、C3H8和OCS杂质的试样导热系数略有升高，但这几种杂质对导热系数的影响不大。

（2）分子动力学模拟结果显示，混合气体中杂质气体分子在CO2分子周围排布稳定，但是CO2与杂质气体分子间相互作用能的组成和差距较大，其中C2H6、C3H8、C2H4与CO2组成的混合气体，由于静电势能占据相互作用势能中的主导，因此其宏观物性较为稳定。

［1］ 鲁博文，张立麒，徐勇庆，等.碳捕集、利用与封存（CCUS）技术助力碳中和实现［J］.工业安全与环保，2021，47（S1）：30⁃34.

Lu B W，Zhang L Q，Xu Y Q，et al.Carbon capture，utilization and storage（CCUS）technology helps to the realization of carbon neutralization［J］.Industrial Safety and Environmental Protection，2021，47（S1）：30⁃34.

［2］ 梁萌，Gushchin P A，Khlebnikov V N，等.甲醇与CO2/CH4混合气开采天然气水合物研究［J］.石油化工高等学校学报，2018，31（6）：61⁃66.

Liang M，Gushchin P A，Khlebnikov V N，et al.Methane recovery from natural gas hydrate via CO2/CH4injection in the presence of methanol aqueous solution［J］.Journal of Petrochemical Universities，2018，31（6）：61⁃66.

［3］ 钱郝敏，宋永臣.利用CO2提高石油采收率技术研究现状［J］.钻采工艺，2010，33（4）：59⁃63.

Qian H M，Song Y C.Research status of CO2⁃EOR［J］.Drilling & Production Technology，2010，33（4）：59⁃63.

［4］ 赵华.美国：二氧化碳驱油成为油田提高采收率的主导技术［J］.当代矿工，2010，10：58⁃59.

Zhao H.United States：Carbon dioxide flooding has become the leading technology for oil field EOR［J］.Contemporary Miners，2010，10：58⁃59.

［5］ 孙锐艳，马晓红，王世刚.吉林油田CO2驱地面工程工艺技术［J］.石油规划设计，2013，24（2）：1⁃6.

Sun R Y，Ma X H，Wang S G.CO2injection technology in Jilin oilfield［J］.Petroleum Planning & Engineering，2013，24（2）：1⁃6.

［6］ 苏海波，王晓宏，张世明，等.低渗透油藏油水相对渗透率模型的分形表征方法［J］.东北石油大学学报，2019，43（5）：88⁃94.

Su H B，Wang X H，Zhang S M，et al.Fractal characterization method of oil water relative permeability model in low permeability reservoirs［J］.Journal of Northeast Petroleum University，2019，43（5）：88⁃94.

［7］ 刘佳.二氧化碳驱油能耗研究及其在吉林油田的应用［D］.大庆：东北石油大学，2017.

［8］ 邓瑞健，齐桂雪，谭肖，等.烃组分对CO2驱最小混相压力的影响［J］.石油与天然气化工，2018，47（6）：59⁃63.

Deng R J，Qi G X，Tan X，et al.Influence of hydrocarbon components on the minimum miscibility pressure of CO2flooding［J］.Chemical Engineering of Oil and Gas，2018，47（6）：59⁃63.

［9］ 尚宝兵，廖新维，赵晓亮，等.杂质气体对二氧化碳驱最小混相压力和原油物性的影响［J］.油气地质与采收率，2014，21（6）：92⁃94.

Shang B B，Liao X W，Zhao X L，et al.Research about the influence of impurities on MMP and crude oil properties for CO2flooding［J］.Petroleum Geology and Recovery Efficiency，2014，21（6）：92⁃94.

［10］ 喻西崇，李志军，郑晓鹏，等.含杂质CO2体系相态特性及CO2低温液态储存蒸发特性实验研究［J］.中国海上油气，2009，21（3）：196⁃199.

Yu X C，Li Z J，Zheng X P，et al.Experimental research on phase equilibrium and evaporation characteristics of low temperature liquid phase storage for CO2with some impurities［J］.China Offshore Oil and Gas，2009，21（3）：196⁃199.

［11］ 姜超，董鹤鸣，谢敏，等.超临界二氧化碳传热恶化现象研究进展［J］.热力发电，2021，50（10）：1⁃13.

Jiang C，Dong H M，Xie M，et al.Research progress on heat transfer deterioration of supercritical carbon dioxide［J］.Thermal Power Generation，2021，50（10）：1⁃13.

［12］ 赵青，李玉星，李顺丽.超临界二氧化碳管道杂质对节流温降的影响［J］.石油学报，2016，37（1）：116⁃121.

Zhao Q，Li Y X，Li S L.Influence of impurities in pipeline on the temperature drop of supercritical carbon dioxide throttling［J］.Acta Petrolei Sinica，2016，37（1）：116⁃121.

［13］ 陈维，宋鹏云，许恒杰，等.含杂质二氧化碳实际气体干气密封性能研究［J］.化工学报，2020，71（5）：282⁃296.

Chen W，Song P Y，Xu H J，et al.Effects of the real⁃gas characteristics of carbon dioxide with impurities on the dry gas seal performance［J］.CIESC Journal，2020，71（5）：282⁃296.

［14］ Peng D Y，Robinson D B.New two⁃constant equation of state［J］.Industrial & Engineering Chemistry Fundamentals，1976，15（1）：3069⁃3078.

［15］ Sun H.Compass：An ab initio force⁃field optimized for condensed⁃phase applications——Overview with details on alkane and benzene compounds［J］.The Journal of Physical Chemistry B，1998，102（38）：7338⁃7364.

［16］ 张龙力，王善堂，杨国华，等.稠油二氧化碳降黏的化学机制研究［J］.石油化工高等学校学报，2011，24（2）：1⁃5.

Zhang L L，Wang S T，Yang G H，et al.The chemical mechanism of heavy oil viscosity reduction in carbon dioxide flooding［J］.Journal of Petrochemical Universities，2011，24（2）：1⁃5.

［17］ 张恩磊，顾岱鸿，何顺利，等.杂质气体对二氧化碳驱影响模拟研究［J］.油气地质与采收率，2012，19（5）：75⁃77.

Zhang E L，Gu D H，He S L，et al.Experiment study on effect of impurities on CO2drive［J］.Petroleum Geology and Recovery Efficiency，2012，19（5）：75⁃77.

Study on Physical Property Changes and Their Mechanism of Carbon Dioxide Containing Impurities

Gao Fei1， Xin Jianxu2， Guo Zhiqiang1， Li Xinxin1， Sun Guangyu2

（1.Changqing Engineering Design Co.，Ltd.，Xi'an Shaanxi 710018，China；2.College of Pipeline and Civil Engineering，China University of Petroleum （East China），Qingdao Shandong 266580，China）

Under the national strategy of carbon peak and carbon neutrality in China,utilizing CO2for enhanced oil recovery becomes an important means of CO2storage in oilfields. However, there are still challenges in the safe storage and transportation of liquid CO2,in which gas impurities have a great influence on the thermodynamic properties of liquid CO2.Seven common gas impurities were determined by the analysis of CO2samples obtained in the field,and the changes in physical properties of the CO2samples containing impurities were simulated by HYSYS and the molecular dynamics simulation method.The physical property diagrams were plotted and compared with those of pure CO2.The results reveal that all seven impurities can enlarge the gas⁃liquid coexisting region in CO2phase diagrams,but the enlargement extent differs. The impurities mainly expand the gas⁃liquid coexisting region by changing the bubble point line,while the dew point line has little change.It is found by molecular dynamics simulation that the electrostatic potential energy plays a dominant role in the CO2mixture containing C2H6,C3H8,and C2H4.Therefore,compared with the results of the mixture containing H2,CO,CH4,and carbonyl sulfur (OCS),its macroscopic physical properties are less affected by temperature and pressure fluctuations.

Physical property of CO2； Impurity； Molecular dynamics； CO2storage； Interaction energy

1006⁃396X（2022）04⁃0018⁃08

2022⁃04⁃12

2022⁃05⁃10

国家自然科学基金青年基金项目（51704315）。

高飞（1988⁃），男，硕士，工程师，从事油气田地面工程设计方面的研究；E⁃mail：gaofei_cq@petrochina.com.cn。

孙广宇（1987⁃），男，博士，副教授，从事油气田地面集输技术方面的研究；E⁃mail：sunguangyu@upc.edu.cn。

TQ116.02；TE81

A

10.3969/j.issn.1006⁃396X.2022.04.003

(编辑 王戬丽）