塔里木盆地碳酸鹽巖儲層酸性氣體注入的數值模擬及可行性評價

塔里木盆地油氣藏開采過程中產生了大量的酸性氣體，其中包括CO2和H2S。安全處置酸性氣體需要適合的管理計劃，普遍策略是將其注入深層地層——這樣可減少溫室氣體排放，避免脫硫產生的成本。

注酸氣的可行性評價需要對其潛在的物理和地球化學影響進行詳細的調查。通過塔里木盆地碳酸鹽巖地層的礦物組成和水化學特征，對酸性氣體與礦物基質和地層水的反應運移進行了模擬研究，確定了酸性氣體與礦物基質和地層水的物理和地球化學相互作用。以19 200 m3/d（20 ℃，1.013×105Pa）的恒定速率注入酸性氣體（含59%的CO2和41%的H2S）25年，使用TOUGHREACT 代碼的TMVR_EOSG 模塊進行模擬，模擬時間為1萬年。結果表明，最小含水飽和度遠大于殘余含水飽和度，壓力累積值低于允許壓力增加值。加之方解石和石英在體積分數上的變化微小，孔隙度的變化可以忽略不計。從這個角度來看，在塔里木盆地碳酸鹽巖地層中注入酸性氣體是可行的。此外，CO2的快速穿透可以為酸性氣體的潛在穿透提供預警。最后，可以通過提高注氣速度來加速酸性氣體的捕集。該結果可為今后的注酸工藝提供指導。