非均质多孔盐水层中超临界CO_2的注入压力与饱和度分布特性

摘要

为了研究盐水层孔隙结构特性对CO_2注入过程的影响,采用对数正态分布的随机分布孔隙率表征地下盐水层的非均质孔隙特性,引入与盐水层中局部温度和局部压力相适应的CO_2密度和黏度,建立了超临界CO_2-盐水体系的两相流驱替过程数学模型.通过数值模拟研究了超临界CO_2注入的过程参数和盐水层特性对CO_2注入特性和盐水层中饱和度分布的影响.研究表明:CO_2的注入压力主要与盐水层的深度和盐水层的体积平均孔隙率有关,而受盐水层孔隙率分布的影响较小;盐水层的孔隙率分布特性对CO_2饱和度分布影响非常显著;在盐水层总容积相同的条件下,深层盐水层的CO_2存储容量比浅层盐水层的小,且注入压力大;在CO_2封存过程中,应选择合适的注入速率,最大限度地提高盐水层封存容量的利用率.本文的计算方法和分析结果为超临界CO_2的地下封存过程和注入后的评估方法等提供了计算方法和理论依据.