含油气盆地中烃-水-盐体系的气-液（液-液）相平衡和PVTx性质的理论研究及应用

含油气盆地中烃-水-盐体系的热力学性质的理论计算对于油气资源的勘探与开发研究有着重要的价值。状态方程是计算多组分体系多种热力学性质的有力工具，但是当前仍然缺少能够精确计算烃-水-盐体系在中低温条件及较宽广的压力范围内的气-液（液-液）相平衡、PVTx等热力学性质的状态方程。本项目以申请人最近通过改进SAFT-LJ方程建立的H2O-NaCl-CO2体系状态方程为基础，准确描述水、油气中主要的烃类组分和无机气体、地层水中的主要离子之间的相互作用以及分子的形状和尺寸对体系宏观热力学性质的影响，精确预测CH4-H2O-NaCl-CaCl2、C3H8-H2O-NaCl-CaCl2等常见的烃-水-盐体系在0-250 ℃、0-1000 bar的温度、压力范围内的相平衡、PVTx性质和活度系数。以本项目的理论研究成果为基础，开发计算流体包裹体V-x参数的程序，并应用于含油气盆地储层流体包裹体的分析研究。

含油气盆地中烃-水-盐体系的热力学性质的准确计算对于油气资源的勘探与开发研究有着重要的价值。本项目通过改进和扩展项目负责人先期建立的处理中低温CO2-H2O-NaCl体系的SAFT-LJ状态方程，准确描述水、油气中主要的烃类组分（CH4、C2H6、C3H8、nC4H10、C6H6等）和无机气体（CO2、H2S、N2）、地层水中的主要离子（钠离子、钙离子、氯离子）之间的相互作用以及分子的形状和尺寸对体系自由能的贡献，在国际上首次实现了对CH4-H2O-NaCl-CaCl2、C6H6-H2O-NaCl-CaCl2、CO2-H2O-NaCl-CaCl2等常见的烃-水-盐及气-水-盐体系在0-250 ℃、0-1000 bar的温度-压力范围内的气-液（液-液）相平衡、PVTx性质、活度系数等热力学性质的精确计算。而且本方程可以方便地推广到包含多种烃类组分、无机气体及电解质的复杂体系。本项目还提出了计算CH4-H2O-NaCl-CaCl2包裹体和CO2相部分均一温度低于CO2笼合物熔化温度的CO2-H2O-NaCl-CaCl2包裹体V-x参数的新算法。将新算法与本项目建立的状态方程及我们以前提出的热力学模型相结合，开发了上述两类流体包裹体V-x参数的计算程序和应用软件。此外本项目还开展了CH4-H2O-NaCl-CaCl2体系的拉曼光谱实验研究及理论研究成果的应用研究。现已在地球化学领域的权威期刊“Geochimica et Cosmochimica Acta”上正式发表了两篇论文。总的来说，本项目顺利完成了预定的研究任务，所取得的理论成果达到了预期的技术指标，也达到了国际领先水平。