Abstract Due to its lower viscosity and thus better injectivity than water, CO2 injection has attracted lots of attention in tight oil recovery. Lowering the minimum miscible pressure (MMP) of CO2 and crude oil for an easier realization of the miscible condition where crude oil is displaced the most efficiently by CO2 is critical in CO2 injection. However, the limited solubilities of most surfactants in CO2 impose difficulties in reducing the MMP as surfactants can hardly in presence at the interface to lower the interfacial tension (IFT). In this work, we overcome this limitation by introducing ethanol as a co-solvent to notably promote the solubilities of four different surfactants (NP-9, 2EH-PO5-EO9, AOT, and TXIB) in CO2. As a consequence of the enhanced solubilities, the surfactants reduce more efficiently the CO2-crude oil IFT and MMP. Systematical measurements of CO2-crude oil IFT are conducted to distinguish the efficiencies of the four surfactants with and without ethanol as co-solvent. Based on the measured IFT, solubilities, and partition coefficients of the surfactants in CO2 and crude oil, a mechanistic understanding of the synergy between ethanol and surfactants are proposed. Under the optimal conditions of 7 wt% ethanol and 0.3 wt% TXIB, the MMP of crude oil and CO2 can be reduced as much as 30.2%. The remarkable reduction of MMP is very intriguing and will be highly beneficial in tight oil recovery.

中文翻译：

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一种用 CO2 可溶性表面活性剂降低 CO2 原油最小混相压力的新系统

摘要 由于CO2 的粘度较低，因而比水具有更好的可注入性，因此在致密油采收中引起了广泛关注。降低 CO2 和原油的最小混相压力 (MMP)，以便更容易实现混相条件，即原油最有效地被 CO2 置换，这对于 CO2 注入至关重要。然而，大多数表面活性剂在 CO2 中的溶解度有限，这给降低 MMP 带来了困难，因为表面活性剂很难在界面处存在以降低界面张力 (IFT)。在这项工作中，我们通过引入乙醇作为共溶剂来显着提高四种不同表面活性剂（NP-9、2EH-PO5-EO9、AOT 和 TXIB）在 CO2 中的溶解度，从而克服了这一限制。由于溶解度提高，表面活性剂更有效地降低了 CO2 原油 IFT 和 MMP。对 CO2 原油 IFT 进行系统测量，以区分四种表面活性剂在有和没有乙醇作为共溶剂的情况下的效率。基于测得的表面活性剂在 CO2 和原油中的 IFT、溶解度和分配系数，提出了对乙醇和表面活性剂之间协同作用的机理理解。在 7 wt% 乙醇和 0.3 wt% TXIB 的最佳条件下，原油和 CO2 的 MMP 可降低多达 30.2%。MMP 的显着降低非常有趣，并且对致密油的采收非常有益。提出了对乙醇和表面活性剂之间协同作用的机械理解。在 7 wt% 乙醇和 0.3 wt% TXIB 的最佳条件下，原油和 CO2 的 MMP 可降低多达 30.2%。MMP 的显着降低非常有趣，并且对致密油的采收非常有益。提出了对乙醇和表面活性剂之间协同作用的机械理解。在 7 wt% 乙醇和 0.3 wt% TXIB 的最佳条件下，原油和 CO2 的 MMP 可降低多达 30.2%。MMP 的显着降低非常有趣，并且将非常有利于致密油的采收。