CO2驱油后的流体-岩石相互作用实验

摘要

为了降低空气中温室气体的含量,同时兼顾提高原油采收率的要求,在世界多个国家已开展碳捕获、利用和封存项目(CCUS),其中CO2-EOR工程是应用最广泛的工程之一.将CO2注入到咸水层后,将以四种机制捕获:结构地层捕获、束缚气捕获、溶解捕获和矿物捕获.然而,实施CO2-EOR工程后,虽然提高油田的原油采收率,但是储层孔隙中仍会有大量原油残留.受原油和盐水物理性质的控制(原油与盐水不混溶),含油流体环境中的流体-岩石相互作用实验研究较少.本次研究通过开展针对地层条件下,两组不同含油饱和度CO2-水-岩石相互作用实验(RUN1和RUN2),为开展CCUS提供理论基础.油通过降低单位体积矿物暴露于水溶液的表面积，降低了矿物的溶蚀速率。受控于岩石润湿性，油对长石等亲水性弱的矿物比对方解石等亲水性强的矿物的溶蚀速率影响更大。另外，矿物含量也是决定矿物暴露表面积的重要因素。CO2注入后导致储层孔隙度增加，渗透率降低。孔隙度增加主要是因为矿物的溶蚀溶解，而渗透率的降低则是由微小的高岭石和未知“固相”物质沉淀造成的。CO2的注入并未明显改变原油组分和含量。可能是由于本次实验所用的煤油组分较轻（主要集中在C7~C12），缺少重质组分造成的。