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东北石油大学学报2025年第04期:纳米孔隙页岩油赋存规律及CO_2驱油分子动力学模拟

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张风昀;隋宏光;李兵;张磊;王殿生;

单位:中国石油大学(华东)理学院;中国石油大学(华东)石油工程学院;

摘要:选取SiO_2作为页岩基质,构建CO_2驱油模型,采用分子动力学(MD)模拟方法,研究不同原油组分在SiO_2狭缝孔隙中的赋存方式和不同驱替压力下的CO_2驱替页岩油行为,分析原油在狭缝中的密度分布、取向顺序参数等,以及驱替过程中的密度、相互作用能和驱替压差等对驱油的影响。结果表明:页岩油分子关于孔隙中心呈对称分布。靠近壁面处,页岩油与SiO_2表面具有较强的相互作用,形成明显的吸附层,密度曲线表现较剧烈的震荡,孔隙中心区域密度曲线较为平滑;靠近壁面的油分子几乎平行于壁面排列,孔隙中心区域的油分子随机排列;CO_2分子、油分子和SiO_2壁面相互之间的作用能依次减小;低压差(5 MPa)驱替时,进入孔隙的CO_2分子吸附在壁面并沿壁面推进,密度分布呈“V”型;高压差(20 MPa)驱替时,CO_2分子沿壁面和孔隙中心区域同时推进,密度分布呈“W”型;在压力作用下,CO_2分子沿壁面推进速度大于沿孔隙中心区域推进速度。与C_8H_(18)相比,C_(12)H_(26)具有更大的位阻,导致较低的采收率,二者整体驱替行为基本一致。该结果为石英孔隙中非常规页岩油的开采提供模拟数据。

关键词:页岩油;;CO_2驱油;;分子动力学;;石英孔隙;;纳米孔隙

基金资助:国家自然科学基金项目(51974342);; 中央高校基本科研业务费专项(24CX03007A);; 教育部产学合作协同育人项目(231000532070106);教育部产学合作协同育人项目(230703370213739)