CO_(2)地质利用与封存中碳迁移及其相态分布规律

作     者：胡婷 芮振华 HU Ting;RUI Zhenhua

作者机构：油气资源与工程全国重点实验室·中国石油大学(北京) 中国石油大学(北京)碳中和未来技术学院 

出 版 物：《天然气工业》 (Natural Gas Industry)

年 卷 期：2024年第44卷第4期

页      面：56-67页

核心收录：

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 08[工学] 082002[工学-油气田开发工程] 

基　　金：国家重点研发计划项目“二氧化碳提高油藏采收率与地质封存一体化关键技术及应用示范”(编号:2022YFE0206700) 国家自然科学基金项目“碳酸盐岩油藏二氧化碳在提高采收率与封存中的运移演化规律研究”(编号:42302272) 国家资助博士后创新人才支持计划项目“碳酸盐岩油藏中二氧化碳提高采收率与封存的协同机制与模型研究”(编号:GZB20230862)。 

主　　题：CO_(2)地质利用与封存 软件开发 碳迁移 CO_(2)分布相态 矿物固相封存 

摘      要：CO_(2)地质利用与封存技术是“双碳战略下重要的碳减排手段,前人的研究多集中于地质利用方面,而对地层的碳封存潜力尤其是CO_(2)矿化潜力的定量评价存在不足。为此,通过程序开发手段,将闪蒸计算加入开源的反应溶质运移模拟软件中,利用改进后的软件建立了松辽盆地大情字井油田H59区块的三维地质模型,通过历史拟合注采过程校正模型地层参数,最后采用校正后模型量化表征了不同注入阶段及注采结束后CO_(2)迁移与相态转化的时空演化过程。研究结果表明:①在油藏CO_(2)混相驱条件下,CO_(2)在注入井端的小范围内呈现气相,在接触到油相前缘后,CO_(2)受浮力影响减弱,在垂向上逐渐趋于均匀分布,并向开采井端均匀推进;②气水同注阶段与注气阶段均有超过70%注入的CO_(2)溶解于油相,但气水同注阶段溶解于水相的CO_(2)含量明显增加;③注采结束后的相态演化特征表现为溶解水相CO_(2)逐渐转变为矿物相,而溶解油相CO_(2)存在转变为游离态气相的趋势;④注采结束后,主要矿化过程为绿泥石及铁白云石溶解产生铁、钙离子,与碳酸根离子结合构成方解石和菱铁矿等沉淀矿物(固碳矿物),而主要溶解矿物有钾长石、钙蒙脱石、铁白云石及绿泥石。结论认为,基于现场实测数据,利用嵌入闪蒸计算的CO_(2)地质利用与封存组分模拟软件,提高了对CO_(2)迁移及分布相态规律的进一步认识,研究结果对实现注CO_(2)高效提高采收率与封存具有重要指导意义。