CO2驅油中的滲流力學理論最終報告

岳湘安

摘 要：該報告嚴格按照計劃進度完成了前三年的研究任務。完成調研報告工作進一步明確了研究思路與方法。建立了模擬實際油藏礦物膠結的儲層模型（可以模擬天然礦物膠結物）；改進了耐腐蝕的高壓CO2驅模擬裝置（耐CO2腐蝕和高壓，可模擬巖石所受的徑向及軸向壓力）；改進了高壓油水氣計量—回壓控制系統（實現高壓條件下氣體分區計量）；完成高壓條件下CO2指進模擬裝置的設計，拓展其可視化功能（可視化，減小實驗用氣量，降低了實驗操作的難度）；建立了CO2長期驅替實驗平臺（可真實反映儲層中CO2與巖石/水/原油的緩慢反應）。以吉林油田黑47井為研究對象，完成了儲層巖石的物性參數（通過實驗得到儲層礦物組成、表面元素、地層水組成等）、CO2在地層水與原油中的溶解度的檢測，并分析了其變化規律及特點（得到不同壓力、溫度下的CO2溶解性），確定了CO2驅替過程中儲層物性參數變化規律（得到不同驅替壓力和溫度下巖石孔隙度、滲透率的變化）。 綜合評價了現有的多相多組分LBM模型，并建立了細觀多相多組分LBM模型和邊界條件（得到能夠真實體現CO2混相機理并消除非物理虛假速度的微觀LBM模型）；利用建立的多相多組分LBM模型，研究了單孔內兩相流動的滲流問題，研究了微孔中液態CO2在不同潤濕性條件下對滲流的影響（得到不同粘度比、潤濕性下的微觀滲流特征）。進行了CO2/H2O/巖心相互作用對巖石的表面結構、化學元素、礦物組成的實驗研究，分析了在高溫高壓下CO2對儲層表面潤濕性的影響（得到不同溫度壓力下，巖石表面元素組成的變化、地層水離子變化、巖石表面化學元素以及親水性的變化）；……