李?？?，李磊兵，張　亮，王　蕾，王　芳，任韶然

（1.中國石油大學(xué)（華東）石油工程學(xué)院，山東青島266580；2.中國石油集團(tuán)長城鉆探工程技術(shù)研究院，遼寧盤錦124010；3.中國石油煤層氣公司韓城分公司，陜西渭南715409；4.遼寧石油化工大學(xué)化學(xué)化工與環(huán)境學(xué)部，遼寧撫順113001）

空氣驅(qū)過程中爆炸極限影響因素及預(yù)測模型

李?？?，李磊兵2，張亮1，王蕾3，王芳4，任韶然1

（1.中國石油大學(xué)（華東）石油工程學(xué)院，山東青島266580；2.中國石油集團(tuán)長城鉆探工程技術(shù)研究院，遼寧盤錦124010；3.中國石油煤層氣公司韓城分公司，陜西渭南715409；4.遼寧石油化工大學(xué)化學(xué)化工與環(huán)境學(xué)部，遼寧撫順113001）

空氣驅(qū)作為一項(xiàng)富有創(chuàng)造性的提高采收率技術(shù)，受到越來越多的重視。而爆炸風(fēng)險(xiǎn)的存在嚴(yán)重制約了該技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，因此準(zhǔn)確掌握和控制可燃?xì)怏w的爆炸極限對空氣驅(qū)技術(shù)的消防預(yù)警和安全生產(chǎn)有著重要意義。為此，分析了可燃?xì)怏w爆炸極限的影響因素，結(jié)果表明：混合可燃?xì)怏w的組分會影響其爆炸極限，多組分可燃?xì)怏w的爆炸極限為各組分的調(diào)和平均值；爆炸極限范圍隨溫度升高而增大，呈線性變化；爆炸極限范圍也隨壓力的增加而增大，但呈對數(shù)變化；爆炸極限范圍隨惰性氣體體積分?jǐn)?shù)的增加而減小，不同惰性氣體抑爆效果不同。運(yùn)用數(shù)值分析原理，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)公式，擬合出了不同影響因素下可燃?xì)怏w的爆炸極限預(yù)測模型和統(tǒng)一預(yù)測模型，模型的建立為確定空氣驅(qū)工藝中不同條件下油氣混合物的爆炸極限提供了參考。

空氣驅(qū) 爆炸極限 可燃?xì)怏w 溫度 壓力 惰性氣體 預(yù)測模型

目前，中國許多油田已進(jìn)入開發(fā)中后期，油井含水率相對較高，投入產(chǎn)出比較大，依靠常規(guī)注水技術(shù)挖潛越來越困難，油田現(xiàn)場規(guī)模化應(yīng)用的提高采收率技術(shù)主要有化學(xué)驅(qū)、熱采和氣驅(qū)［1-5］?？諝怛?qū)技術(shù)由于適用范圍大、空氣來源廣、驅(qū)油機(jī)理多樣性等優(yōu)點(diǎn)受到中外專家的重視，但由于氧氣在一定條件下跟油氣混合存在爆炸風(fēng)險(xiǎn)而限制了其發(fā)展［6-7］?？扇?xì)怏w與氧氣（助燃?xì)怏w）在一定濃度范圍內(nèi)均勻混合，遇到點(diǎn)火源時會發(fā)生爆炸，該可燃?xì)怏w的濃度范圍被稱為爆炸極限，其最大值被稱為爆炸上限，最小值被稱為爆炸下限。整個空氣驅(qū)過程中都存在一定的爆炸風(fēng)險(xiǎn)，如注氣井井筒內(nèi)油氣的回流、空氣壓縮機(jī)內(nèi)積炭的自燃、生產(chǎn)井井筒內(nèi)氧氣的突破、生產(chǎn)管線油氣的泄露。因此，準(zhǔn)確掌握和控制可燃?xì)怏w的爆炸極限，對于空氣驅(qū)技術(shù)的消防預(yù)警和安全生產(chǎn)有著重要意義。

研究結(jié)果［8］表明，爆炸極限受到多種內(nèi)外因素的影響，并非是一個固定值，工業(yè)生產(chǎn)中很難確定可燃?xì)怏w的安全濃度范圍。但若掌握了外界條件變化對爆炸極限的影響規(guī)律和計(jì)算方法，根據(jù)實(shí)際所測的氣體體積分?jǐn)?shù)并經(jīng)計(jì)算得到爆炸極限對工業(yè)生產(chǎn)仍有一定的指導(dǎo)意義。為此，筆者在充分考慮可燃?xì)怏w爆炸極限影響因素的基礎(chǔ)上，建立了可燃?xì)怏w在不同影響因素下的預(yù)測模型和統(tǒng)一預(yù)測模型，以期為空氣驅(qū)過程中確定油氣混合物的爆炸極限提供參考。

1　多組分可燃?xì)怏w爆炸極限預(yù)測模型的建立

不同可燃?xì)怏w具有不同的微觀結(jié)構(gòu)和化學(xué)性能，因此其爆炸極限也各不相同。由于C—C鍵比較牢固，C—C型碳?xì)浠衔锏姆肿硬灰资艿狡茐?，反?yīng)能力較差，因而其爆炸極限范圍較??；而C≡C鍵比較脆弱，C≡C型碳?xì)浠衔锏姆肿訕O易被破壞，其化學(xué)反應(yīng)能力強(qiáng)，因而爆炸極限范圍較大；C=C型碳?xì)浠衔锏谋O限范圍則處于C—C型碳?xì)浠衔锱cC≡C型碳?xì)浠衔镏g。對于同一烴類化合物，隨碳原子個數(shù)增加，爆炸極限范圍隨之變?。?，9］。因此，當(dāng)混合可燃?xì)怏w中烴類組分體積分?jǐn)?shù)改變時，混合氣體的爆炸極限也相應(yīng)地發(fā)生改變。

研究常溫常壓下維持丙烷的體積分?jǐn)?shù)為10%時，甲烷體積分?jǐn)?shù)變化對甲烷、乙烷和丙烷混合氣體爆炸極限的影響規(guī)律，以及甲烷體積分?jǐn)?shù)一定（50%）時丙烷體積分?jǐn)?shù)變化對該混合氣體爆炸極限的影響規(guī)律。由圖1中的實(shí)驗(yàn)值可知，混合氣體的爆炸極限相當(dāng)于各組分可燃?xì)怏w爆炸極限的調(diào)和平均值，當(dāng)組分體積分?jǐn)?shù)發(fā)生變化時，混合氣體的爆炸極限趨向于體積分?jǐn)?shù)增加組分的爆炸極限。由多種可燃?xì)怏w組成的混合氣體，它的爆炸極限受到各個組分爆炸極限的影響，可用Lechatlier公式來估算［10］，即

圖1　組分體積分?jǐn)?shù)變化對混合氣體爆炸極限的影響Fig.1　Influenceofcomponentvolumefractionon theexplosionlimitsofmixedgases

根據(jù)表1中可燃?xì)怏w的爆炸極限理論值［11-12］，用Lechatlier公式計(jì)算混合氣體的爆炸極限，結(jié)果如圖1中的預(yù)測值所示。由誤差計(jì)算可知，爆炸下限預(yù)測值與實(shí)驗(yàn)值的最大誤差為3.4%，爆炸上限預(yù)測值與實(shí)驗(yàn)值的最大誤差為4.6%。模型預(yù)測值與實(shí)驗(yàn)值之間存在一定的差別，這主要是因?yàn)榭扇細(xì)怏w的爆炸極限為經(jīng)驗(yàn)值（表1），而非實(shí)測值；再者，實(shí)驗(yàn)條件、人為操作等因素不可避免地造成誤差。由于計(jì)算誤差在可接受范圍之內(nèi)，且模型預(yù)測的爆炸極限范圍比實(shí)驗(yàn)值寬，完全可以通過模型預(yù)測值來定性地研究混合氣體的爆炸極限變化規(guī)律。

表1　常見的可燃?xì)怏w爆炸極限Table1　Explosionlimitsofcommonflammablegases　%

式（1）適用于計(jì)算活化能、克分子燃燒熱、反應(yīng)速率相接近的可燃?xì)怏w組成的混合氣體的爆炸極限［13］。故在計(jì)算碳?xì)浠衔锘旌蠚怏w時比較準(zhǔn)確，而對其他可燃性混合氣體（如含硫氣藏等特殊油氣藏產(chǎn)出氣）的計(jì)算會出現(xiàn)一些偏差。

2　溫度影響下爆炸極限預(yù)測模型的建立

常溫常壓條件下可燃?xì)怏w的爆炸極限數(shù)據(jù)相對比較充分［14］，但是油田生產(chǎn)現(xiàn)場工藝中經(jīng)常面臨高溫高壓環(huán)境，且生產(chǎn)現(xiàn)場在高溫高壓條件下可燃?xì)怏w發(fā)生意外爆炸的例子屢見不鮮，因此，測定不同溫度壓力條件下的可燃?xì)怏w爆炸極限具有非常重要的意義。

一般來說，溫度升高會增加爆炸的風(fēng)險(xiǎn)，即溫度升高會擴(kuò)大混合氣體爆炸極限范圍。系統(tǒng)溫度升高，空間內(nèi)分子運(yùn)動更劇烈，且活化分子數(shù)增多，可燃?xì)怏w分子更容易與氧氣分子發(fā)生碰撞反應(yīng)，使原本不會爆炸的混合氣體變得具有爆炸風(fēng)險(xiǎn)［15-16］。

天然氣中的甲烷通常被認(rèn)為是最具爆炸風(fēng)險(xiǎn)的氣體（因其爆炸的臨界氧含量最低）。因此，實(shí)驗(yàn)用甲烷來代表天然氣可燃?xì)怏w，用空氣作為助燃?xì)怏w，研究常壓條件下溫度對可燃?xì)怏w爆炸極限的影響規(guī)律。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果（圖2）可知，隨著溫度升高，爆炸下限減小，爆炸上限增大，可燃?xì)怏w的爆炸極限范圍變大且具有很好的線性關(guān)系。Zabetakis根據(jù)大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，提出了可燃?xì)怏w爆炸極限的預(yù)測模型，并利用Burgess-Wheeler法則進(jìn)行了修正［17］。

圖2　溫度對可燃?xì)怏w爆炸極限的影響Fig.2　Influenceoftemperatureontheexplosion limitsofmixedgases

Zabetakis修正公式是根據(jù)高至1200℃的爆炸實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合得到，而油田在空氣驅(qū)過程中存在爆炸風(fēng)險(xiǎn)的管線、空氣壓縮機(jī)等的溫度一般不會超過200℃，利用Zabetakis修正公式預(yù)測空氣驅(qū)過程中的爆炸極限誤差較大。筆者利用0～100℃的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對Zabetakis公式進(jìn)行進(jìn)一步修正，得到

根據(jù)式（2）和式（3）計(jì)算得到的常壓不同溫度下可燃?xì)怏w的爆炸極限如圖2預(yù)測值所示，其中爆炸下限預(yù)測值與實(shí)驗(yàn)值的最大誤差為0.4%，爆炸上限預(yù)測值與實(shí)驗(yàn)值的最大誤差為0.3%，均在誤差可接受范圍之內(nèi)。

為方便建立爆炸極限的統(tǒng)一預(yù)測模型，將式（2）和式（3）轉(zhuǎn)化為Zabetakis公式形式，即

其中

3　壓力影響下爆炸極限預(yù)測模型的建立

與溫度的影響相同，一般來說，壓力的上升也會增加爆炸風(fēng)險(xiǎn)，即爆炸混合氣體初始壓力的上升會增大爆炸極限的范圍。壓力升高，混合氣體被壓縮，氣體分子間距變小，更容易發(fā)生碰撞，使可燃?xì)怏w燃燒的最初反應(yīng)更容易、更劇烈，混合氣體的爆炸風(fēng)險(xiǎn)更大［16，18］。

以空氣作為助燃?xì)怏w，甲烷作為可燃?xì)怏w的代表，研究常溫條件下壓力對可燃?xì)怏w爆炸極限的影響。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果（圖3）可知，隨著壓力的上升，爆炸下限減小，爆炸上限增大，可燃?xì)怏w的爆炸極限范圍變大但并非具有線性關(guān)系。Jones和Zabetakis等的研究結(jié)果［13，17］證明，可燃?xì)怏w的爆炸極限隨壓力呈對數(shù)變化。利用0～2MPa實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立了壓力影響下可燃?xì)怏w爆炸極限的預(yù)測模型，即

圖3　壓力對可燃?xì)怏w爆炸極限的影響Fig.3　Influenceofpressureontheexplosion limitsofmixedgases

根據(jù)式（6）和式（7）計(jì)算得到的常溫不同壓力條件下可燃?xì)怏w的爆炸極限如圖3預(yù)測值所示，爆炸下限預(yù)測值與實(shí)驗(yàn)值的最大誤差為0.8%，爆炸上限預(yù)測值與實(shí)驗(yàn)值的最大誤差為1.7%，均在誤差允許范圍之內(nèi)。

為方便建立爆炸極限的統(tǒng)一預(yù)測模型，將式（8）和式（9）轉(zhuǎn)化為Zabetakis公式形式，即

其中

4　惰性氣體影響下爆炸極限預(yù)測模型的建立

爆炸混合氣體中惰性氣體（如N2，CO2，Ar和He等）的存在，會壓縮混合氣體的爆炸極限范圍。如果混合氣體中惰性組分的體積分?jǐn)?shù)達(dá)到一定比例，原本可燃可爆的混合氣體就會變成不易反應(yīng)的穩(wěn)定體系，不再具有爆炸風(fēng)險(xiǎn)［16］。鑒于油田開發(fā)實(shí)際狀況，主要考察CO2和N2對爆炸極限的影響。

常溫常壓條件下，在甲烷與空氣的混合組分中，逐漸加入CO2或N2，進(jìn)行點(diǎn)火爆炸實(shí)驗(yàn)，考察CO2和N2對爆炸極限的影響規(guī)律。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖4實(shí)驗(yàn)值所示。王華等在煤礦開采過程瓦斯防爆安全的研究中［19］曾得出與圖4類似的結(jié)果。

由圖4可知，隨惰性氣體體積分?jǐn)?shù)的增加，爆炸下限增大，爆炸上限減小，可燃?xì)怏w的爆炸極限范圍變窄，爆炸上下限最終相聚于一點(diǎn)，稱之為爆炸極限臨界點(diǎn)。如果向混合氣體中繼續(xù)增加惰性氣體，則無論怎么改變混合氣體中可燃?xì)怏w的體積分?jǐn)?shù)（保持惰性氣體體積分?jǐn)?shù)不變），都不會發(fā)生爆炸。爆炸上下限包絡(luò)內(nèi)的一尖形半島區(qū)域即為爆炸區(qū)域或爆炸極限范圍。

含有惰性氣體的可燃?xì)怏w的爆炸極限主要有2種計(jì)算方法：①配比計(jì)算法［10］，將某種惰性氣體與某種可燃?xì)怏w視為一種組分，該組分的爆炸極限可根據(jù)惰性氣體與可燃組分之比查圖版得到，然后根據(jù)Lechatlier公式求得混合氣體的爆炸極限；②惰性氣體修正法［20］，結(jié)果如圖4預(yù)測值1所示，因其未考慮到不同惰性氣體的影響，計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)較大誤差，最高達(dá)17%，故用該方法預(yù)測的可燃?xì)怏w爆炸極限值參考價值不大。

圖4　惰性氣體體積分?jǐn)?shù)變化對混合氣體爆炸極限的影響Fig.4　Influenceofinertgasvolumefractiononthe explosionlimitsofmixedgases

筆者根據(jù)不同CO2或N2質(zhì)量分?jǐn)?shù)下可燃?xì)怏w的爆炸極限數(shù)據(jù)，利用數(shù)值分析原理擬合出爆炸上、下限關(guān)于惰性氣體體積分?jǐn)?shù)變化規(guī)律的函數(shù)，即

根據(jù)式（14）和式（15）計(jì)算得到的不同N2體積分?jǐn)?shù)下可燃?xì)怏w的爆炸極限如圖4a預(yù)測值2所示，爆炸下限預(yù)測值與實(shí)驗(yàn)值的最大誤差為4.9%，爆炸上限預(yù)測值與實(shí)驗(yàn)值的最大誤差為3.6%，均在誤差允許范圍之內(nèi)。根據(jù)式（16）和式（17）計(jì)算得到的不同CO2體積分?jǐn)?shù)下可燃?xì)怏w的爆炸極限如圖4b預(yù)測值2所示，爆炸下限預(yù)測值與實(shí)驗(yàn)值的最大誤差為1.1%，爆炸上限預(yù)測值與實(shí)驗(yàn)值的最大誤差為2.5%，均在誤差允許范圍之內(nèi)。

為方便建立爆炸極限的統(tǒng)一預(yù)測模型，將式（14）—式（17）轉(zhuǎn)化為Zabetakis公式形式，即

其中

5　統(tǒng)一預(yù)測模型的建立

大量的爆炸極限實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，溫度、壓力等爆炸極限影響因素之間的交互作用可以忽略［21-23］，此結(jié)論同樣可以用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法［24］證明。

對表2中的數(shù)據(jù)［23］進(jìn)行方差分析，得到表3所示結(jié)果。根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，取置信度為0.99，則統(tǒng)計(jì)量F大于λ（統(tǒng)計(jì)量F的置信度為0.99時的分位數(shù)或臨界值）的概率為0.01，即P｛｝F＞λ=0.01，查相應(yīng)的F分布表，得λ1=2.70，λ2=2.36，λ3=2.12。溫度因素的F值69.50693＞＞λ1，壓力因素的F值135.7136＞＞λ2，而溫壓交互作用的 F值1.565941＜λ3，說明溫度、壓力對爆炸極限的影響顯著，而溫壓交互作用對爆炸極限的影響并不顯著，與溫度、壓力相比可以忽略。

表2　不同溫度、壓力下甲烷的爆炸上限Table2　Upperexplosionlimitsofmethaneunderdifferent temperatureandpressure

表3 方差分析結(jié)果Table3　Analysisresultsofvariance

因此，不考慮溫度、壓力、惰性氣體各因素之間的交互作用，建立單組分可燃?xì)怏w的爆炸極限預(yù)測模型為

除可燃?xì)怏w組分、溫度、壓力、惰性氣體等因素外，混合氣體的爆炸極限仍受其他因素的影響：①容器中氣體的混合程度，可燃可爆系統(tǒng)通常都是由多種氣體混合組成，它們的混合程度會對爆炸極限產(chǎn)生一定的影響?？偟膩碚f，混合不均的氣體爆炸極限值略小。②點(diǎn)火源，一般來說，點(diǎn)火源越靠近容器中心、放出的點(diǎn)火能量越大以及火花塞與混合氣體接觸得越充分，相應(yīng)系統(tǒng)的爆炸極限就越大。③爆炸容器，可燃?xì)怏w的爆炸極限也會受到其所處爆炸容器（形狀、大小和材質(zhì)）的影響。一般來講，容器形狀越不規(guī)則，容積越小，其所對應(yīng)的爆炸極限就越小。

若點(diǎn)火源能量、位置不同，爆炸容器形狀、大小不同以及氣體混合程度發(fā)生變化，測得的可燃?xì)怏w爆炸極限就會有所不同，而這些因素對爆炸極限的影響程度很難定量描述。為確保安全和簡化實(shí)驗(yàn)，只需測得最危險(xiǎn)的工況條件（如可燃?xì)怏w混合均勻、點(diǎn)火源能量足夠大且與可燃?xì)怏w接觸充分等）下的爆炸極限，來代替不同工況條件下的爆炸極限。

式（26）和式（27）充分考慮了影響爆炸極限的溫度、壓力、惰性氣體（主要是CO2和N2）等因素，氣體混合程度、爆炸容器等因素考慮在可燃?xì)怏w常溫常壓下的爆炸極限內(nèi)，故模型預(yù)測值有一定的應(yīng)用和參考價值。

而對于多組分可燃?xì)怏w，可先根據(jù)Lechatlier公式計(jì)算其常溫常壓下的爆炸極限值，然后將其視為單組分可燃?xì)怏w代入單組分預(yù)測模型進(jìn)行計(jì)算。由于單組分預(yù)測模型未考慮惰性氣體對不同可燃?xì)怏w抑爆效果的差異，對多組分可燃?xì)怏w爆炸極限的預(yù)測值可能會有所偏差，但惰性氣體對可燃2氣體爆炸極限的影響趨勢相近［20］，其預(yù)測值仍有一定的參考價值。

6　結(jié)論

空氣驅(qū)是一項(xiàng)富有創(chuàng)造性的提高采收率技術(shù)，但爆炸風(fēng)險(xiǎn)的存在嚴(yán)重制約了該技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用?？扇?xì)怏w的爆炸極限是一個濃度的范圍，并且不是一個固定值，受到多種因素的影響，如可燃?xì)怏w種類、溫度、壓力、惰性氣體體積分?jǐn)?shù)以及氣體混合程度、點(diǎn)火源等。

混合氣體的爆炸極限相當(dāng)于各組分可燃?xì)怏w爆炸極限的調(diào)和平均數(shù)，可用Lechatlier公式進(jìn)行計(jì)算；溫度上升，可燃?xì)怏w的爆炸極限范圍變大，且具有很好的線性關(guān)系，可用修正的Zabetakis公式計(jì)算；壓力上升，可燃?xì)怏w的爆炸極限范圍變大，呈對數(shù)關(guān)系變化；隨惰性氣體體積分?jǐn)?shù)增加，爆炸極限范圍變小，不同惰性氣體抑爆效果不同。

符號解釋：

C——多組分可燃性混合氣體的爆炸極限，%；V1，V2，V3，…，Vn——各組分在混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)，%；C1， C2，C3，…，Cn——各組分氣體的爆炸極限，%；——常壓不同溫度下可燃?xì)怏w的爆炸下限，%；t——溫度，℃；——常壓不同溫度下可燃?xì)怏w的爆炸上限，%；αL——爆炸下限溫度系數(shù)——常溫常壓下可燃?xì)怏w的爆炸下限，%；αU——爆炸上限溫度系數(shù)；——常溫常壓下可燃?xì)怏w的爆炸上限，%；——常溫不同壓力下可燃?xì)怏w的爆炸下限，%；p——壓力，MPa；——常溫不同壓力下可燃?xì)怏w的爆炸上限，%；βL——爆炸下限壓力系數(shù)；βU——爆炸上限壓力系數(shù)；——常溫常壓下可燃?xì)怏w在N2影響下的爆炸上限和下限，%；φN2——混合氣體中 N2的體積分?jǐn)?shù)，%；——常溫常壓下可燃?xì)怏w在CO2影響下的爆炸上限和下限——混合氣體中CO2的體積分?jǐn)?shù)，%；γU1，γU2——可燃?xì)怏w在N2和CO2影響下的爆炸上限惰性系數(shù)；γL1，γL2——可燃?xì)怏w在N2和CO2影響下的爆炸下限惰性系數(shù)；——溫度t壓力p下的爆炸下限，%；——溫度t壓力p下的爆炸上限，%。

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編輯劉北羿

Influentialfactorsandmodelpredictionfor explosionlimitsduringairflooding

LiHaikui1，LiLeibing2，ZhangLiang1，WangLei3，WangFang4，RenShaoran1

（1.SchoolofPetroleumEngineering，ChinaUniversityofPetroleum（EastChina），QingdaoCity，ShandongProvince，266580，China；2.Engineering&TechnologyResearchInstituteofGreatwallDrillingEngineeringCo.，Ltd.，CNPC，PanjinCity，LiaoningProvince，124010，China；3.PetroChinaCBMHanchengBranch，WeinanCity，Shannxi Province，715409，China；4.CollegeofChemistry，ChemicalEngineeringandEnvironmentalEngineering，LiaoningShihuaUniversity，F(xiàn)ushunCity，LiaoningProvince，113001，China）

Airflooding，asacreativeEORtechnique，isreceivingmoreandmoreattention.Theexistenceofexplosionrisk severelyconstrainsthedevelopmentandapplicationofthistechnique.Thus，itisofgreatimportancetoobtainaclear knowledgeandcontroloftheexplosionlimitsofcombustiblegasesforfirewarningandproductionsafetyoftheairflooding technique.Forthisreason，thefactorsthatinfluencetheexplosionlimitsofthecombustiblegaseswereanalyzed，andtheresultsshowthat：thecomponentsofthemixcombustiblegasescaninfluenceonitsexplosionlimits，andthecombustiblegaseswithmulti-componenthaveanexplosionlimitswhicharetheharmonicmeanofthosecomponents；theexplosionlimits increaselinearlywiththeraiseoftemperature，butincreaselogarithmicallywiththeraiseofpressure；theexplosionlimits decreasewiththeincreasingvolumefractionofinertgases，anddifferentkindsofinertgaseshavevariousinfluencesonexplosionproof.Thecalculationmodelswithdifferentfactorsandunifiedpredictionmodeloftheexplosionlimitsofthecombustiblegaseswerematchedbyusingmechanismofnumericalanalysisandcombinationofempiricalformula，andthatwill providereferenceforpredictingtheexplosionlimitsofoil-gasmixtureunderdifferentconditionsinairfloodingtechnique.

airflooding；explosionlimits；combustiblegases；temperature；pressure；inertgases；predictionmodels

TE357.7

A

1009-9603（2015）01-0111-07

2014-11-28。

李?？?990—），男，山東沂水人，在讀碩士研究生，從事注氣提高采收率研究。聯(lián)系電話：15610500319，E-mail：lihaikuiupc@hotmial.com。

教育部創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)展計(jì)劃“復(fù)雜油藏開發(fā)和提高采收率的理論與技術(shù)”（IRT1294）。