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海洋地质前沿2025年第03期:致密油藏含水条件下二氧化碳与短链烷烃竞争吸附特征的分子模拟

来源:期刊VIP网 时间:


作者:李静;崔传智;于涌博;李宗阳;张传宝;张东;

单位:中国石油大学(华东)石油工程学院;深层油气全国重点实验室,中国石油大学(华东);青岛市海洋地质碳封存重点实验室;青岛市海洋地质碳封存工程研究中心;海洋地质碳封存山东省工程研究中心;中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院;

摘要:致密储层因渗透率低、孔隙度小、微纳米孔隙广泛发育的特点,水驱开发效果差,采用CCUS-EOR技术可以在提高原油采收率的同时实现CO_2在油藏的地质封存。目前,关于CO_2封存机理的研究一般以咸水层封存机理为主,对致密油藏含水条件下CO_2驱油过程中的吸附封存机理研究较少。针对以上问题,本文基于分子模拟方法采用羟基化石英晶胞构建致密油藏孔隙壁面模型,分别建立CO_2、原油短链烷烃及水的流体组分模型,研究了含水条件下CO_2和原油短链烷烃的竞争吸附特征。结果表明,含水条件下,CO_2和CH_4、CO_2和C_2H_6竞争吸附时的各组分吸附等温线均符合第I类吸附等温线,CO_2的绝对吸附量、过剩吸附量和吸附热均大于CH_4和C_2H_6。CO_2和原油短链烷烃在石英壁面的吸附属于物理吸附。模拟条件下,水分子数目对CO_2的吸附量影响较大,对CH_4的吸附量影响较小。CO_2占比增大会使其吸附量增大,使CH_4吸附量减少。温度的增大会减少CO_2和CH_4的绝对吸附量。孔隙尺寸的增大会增加CO_2和CH_4的绝对吸附量和过剩吸附量。壁面矿物类型对CO_2和CH_4的吸附量影响较大。

关键词:致密油藏;;CO_2与短链烷烃;;竞争吸附特征;;分子模拟;;吸附量

基金资助:国家自然科学基金“致密油藏多段压裂水平井时空耦合流动模拟及参数优化方法”(51974343)