鄂尔多斯盆地吴起地区某区块长4+5二氧化碳封存层特征及潜力评估

作     者：吕苗 

作者单位：西北大学 

学位级别：硕士

导师姓名：周立发

授予年度：2014年

学科分类：083001[工学-环境科学] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 07[理学] 08[工学] 070602[理学-大气物理学与大气环境] 0706[理学-大气科学] 

主      题：二氧化碳封存 储层特征 数值模拟 封存量计算 

摘      要：二氧化碳（CO2）是一种是导致全球温度升高的主要温室气体。将二氧化封存于地下岩石中已经被认为是一种有效的二氧化碳减排方式。衰竭的油气藏是二氧化碳地质封存的首选场所,因为储层的开发过程中地质构造和物理性质已经充分掌握,且已有的基础设施有利于实施二氧化碳地质封存。陕西省是全国二氧化碳排放大省之一,近几年来陕西省积极参与二氧化碳减排项目。吴起地区某区块位于陕西省境内,其三叠系延长组长4+5段是研究区最主要的含油层,被认为有可能适合二氧化碳地质封存。本次研究主要通过岩心资料、测井资料以及分析测试等资料,从沉积相、砂体展布特征、储层特征几个方面对封存层特征展开研究。在封存层特征研究的基础上,借助地质建模软件建立研究区封存层三维地质模型,对封存层各方面特征进行了定量描述。在建立精细三维地质模型的基础上,开展了二氧化碳注气数值模拟研究,建立了E300组分模型,预测了100年内三种不同的注气方案下二氧化碳在平面、纵向上的运移分布规律以及地层压力变化情况,拟合出总注入量。利用体积法、产量法和物料平衡法计算了研究二氧化碳地质封存容量,分析了计算结果的影响因素。 通过本次研究主要取得以下认识：（1）研究区储层构造简单,为一平缓的西倾单斜,局部发育一些低幅度的鼻状构造。长4+51与长4+52顶面埋深大约为1900～2100m,满足二氧化碳地质封存对储层埋深间于800～2500m的要求。研究区长4+5地层属于三角洲前缘亚相沉积,主要发育水下分流河道和分流间湾微相。长4+5储层砂体宽广,连续性较好,砂体平均厚度在9-15m之间。（2）数值模拟结果显示,在二氧化碳注入50年以后,研究区封存层各个位置二氧化碳含气饱和度基本达到平稳的状态,没有超出封存区的范围,继续大范围扩散的可能性不大,能够实现安全封存。拟合结果表明研究区至少能够注入1.581×105t二氧化碳。（3）运用体积法计算得到研究区长4+5储层的二氧化碳有效封存量是1.9116×105t,通过产量法和物质平衡法计算得到的有效封存量是1.6507×105t。综合研究表明,研究区长4+5封存层的地质特征基本满足实施废弃油气藏二氧化碳地质封存的条件,同时,研究区有足够大的有效储存空间确保实施大规模二氧化碳封存的空间和能力。