Der Hystereseeffekt der Phasenperkolation in porösen Medien wurde im Laufe der Jahre umfassend untersucht und zu relativ einheitlichen Schlussfolgerungen geführt. Aufgrund des Hystereseeffekts der Phasenperkolation werden die Form der Perkolationskurven in verschiedenen Zyklen und verschiedene Parameter wie die Sättigung in gebundenen Phasen durch den Sättigungspfad und die Sättigungsgeschichte während des wechselnden Gas-Wasser-Prozesses beeinflusst. Anwendungen in der Erdöltechnik, die wechselnde zweiphasige Strömungsbedingungen beinhalten, dürfen das Phänomen der Hysterese der Phasenperkolation nicht vernachlässigen. In bestehenden numerischen Simulationen von CO2-Wasser-Alternativprozessen ist die Berücksichtigung des Hystereseeffekts der Phasenperkolation unzureichend, was zu Unterschieden zwischen den numerischen Vorhersagen von Schlüsselparametern wie der gespeicherten CO2-Menge und der Erdöl-Aufbringungsrate und der tatsächlichen Situation führt. Basierend auf dem Drei-Phasen-Phasenperkolationshysterese-Modell von LARSEN & SKAUGE wurde eine Reihe von CO2-Wasser-Wechselwirkungsexperimenten an ölhaltigen Gesteinskernen unter Hochtemperatur-Hochdruckbedingungen konzipiert und durchgeführt, wobei die Variationen der Phasenperkolationskurven während des alternierenden Gas-Wasser-Prozesses in Abhängigkeit von der anfänglichen Injektion von Phasen in Misch- oder Nichtmischbedingungen systematisch analysiert wurden. Anpassungen wurden durch numerische Simulation an experimentellen Daten durchgeführt, um die aus den Kernexperimenten erhaltenen Hysterese-Parameter anzupassen, und die Ergebnisse wurden mit den angepassten korrigierten Hysterese-Parametern verglichen. Die Ergebnisse zeigen, dass das Hysterese-Phänomen in Nichtmischexperimenten signifikanter ist als in Mischexperimenten. Darüber hinaus beeinflusst der Anfangssättigungszustand des Gesteinskerns auch die Effektivität des alternierenden Gas-Wasser-Trainings. Die durch Experimente ermittelten Hysterese-Parameter sind nur für die ursprünglich angepassten Werte geeignet, und separate Anpassungsexperimente müssen für unterschiedliche Anwendungsszenarien durchgeführt werden. Die Ergebnisse dieser Studie können als Referenz für die Bewertung des Hystereseeffekts der Phasenperkolation während des CO2-Wasser-Wechselprozesses dienen, die Regelmäßigkeit der Variationen der Phasenperkolationskurven während des mehrfachen Gas-Wasser-Wechselprozesses aufzeigen und die Genauigkeit der numerischen Simulationen des Hystereseeffekts der Phasenperkolation bei der Erdölgewinnung und der CO2-Speicherung verbessern.

Hysterese der Phasenperkolation;CO2-Wasser-Wechselwirkung;Hochtemperatur-Hochdruck;Numerische Simulation;Modell LARSEN & SKAUGE