Study on the influence of CO2-water-rock reactions under reservoir conditions on geochemical properties of sandstone reservoirs

ZHANG CHAO ,  

ZHU PENGYU ,  

HUANG TIANJING ,  

YAN CHANGHAO ,  

LIU JIE ,  

WANG BO ,  

ZHANG BIN ,  

ZHANG YI ,  

摘要

Нефтяные месторождения, в настоящее время использующие фазу СО2 для извлечения нефти, в основном стали использовать омывание водой после ввода СО2 для разработки. Условия физических свойств коллектора, измененных воздействием СО2-вода в результате длительного воздействия, стали одной из проблем, которые необходимо учитывать для решения проблем, связанных с реакцией СО2-вода, таких как короткое время реакции, нечистые влияния условий окружающей среды на реакцию СО2-вода. Для решения этих проблем использовалась имитация условий коллектора с использованием высокопрочной и высокотемпературной реакционной колбы, при использовании высокопроизводительной электронной микроскопии и рентгенодифракции и другого оборудования исследовано воздействие реакции СО2-вода на физические свойства коллектора и состав минералов при различных условиях окружающей среды и их механизм действия. Результаты эксперимента показали, что эрозия сильновольфастового минерала и образование глинистых минералов являются основными факторами, влияющими на физические свойства коллектора после реакции СО2-вода. С повышением температуры эксперимента усиливается реакция между водой и породой, ускорено растворение калиевого, кальциевого и натриевого фельдспатов, возрастает доля каолинита. При увеличении давления растворение большого количества СО2 снижает pH раствора, подавляет превращение минералов, таких как фельдспаты и альбит в глинистые минералы, ухудшает физические свойства всего коллектора. С увеличением времени реакции усиливается эрозия фельдспаров и угольных пород, увеличиваются концентрации основных ионов, таких как Na+, K+, Ca2+, улучшаются физические свойства коллектора и образуется гипс. В пределах эксперимента реакция между СО2 и водой зависит от степени эрозии минералов и температуры и времени, а также обратно от давления ввода. Наконец, с использованием уравнения Козени-Кармана были расчитаны результаты эксперимента, и результаты показали, что в пределах эксперимента физические свойства коллектора и его микропорозность зависят прямо от температуры и времени и обратно от давления ввода СО2. Изучение воздействия реакции СО2-вода на коллектор под разными условиями окружающей среды дало рекомендации для повышения извлечения СО2 для улучшения добычи в сланцевых нефтяных месторождениях.

关键词

CCUS-EOR;CO2 flooding;water-rock reaction;geochemical properties;pore-throat alteration

阅读全文