mohoso
Resultados
El RMN de mesa t2 La curva de distribución del espectro del proceso de inundación miscible con dióxido de carbono se muestra en la Figura 5. Bajo el mismo parámetro, La intensidad de la señal está relacionada positivamente con el número de protones o moléculas.. La intensidad de la señal refleja la cantidad de n-dodecano en la muestra.. Porque el n-dodecano fue reemplazado por dióxido de carbono, la T2 La curva de distribución del espectro disminuyó durante la inundación miscible con dióxido de carbono.. la t2 La curva de distribución del espectro del esquisto tiene dos picos., mientras que la T2 La curva de distribución del espectro de arenisca tiene un solo pico.. Los hidrocarburos del esquisto se dividen en bitumen., aceite de retención de materia orgánica, Aceite libre de materia orgánica y aceite móvil..
En la RMN T2 distribución, La interfaz de transición entre el petróleo con grilletes de materia orgánica de esquisto y el petróleo libre de materia orgánica es aproximadamente 3-10 EM, y el petróleo encadenado con materia orgánica de esquisto contiene hidrocarburos adsorbidos y absorbidos. Por lo tanto, Los aceites combinados de betún y materia orgánica se clasifican como aceites fijos., y otros aceites se clasifican como aceites libres. Las Figuras 5b yc muestran que el límite entre el petróleo fijo y el petróleo libre de esquisto en la RMN T2 la distribución es 3 EM. Además, la T2 del pico de petróleo libre de arenisca (100EM) es más grande que el del esquisto (11EM), lo que indica que el tamaño promedio de los poros de la arenisca es mayor que el de la lutita. De la T2 curva de distribución del espectro a las 0h, Se puede obtener la proporción de aceite fijo.. La porosidad del petróleo fija del esquisto es menor que la porosidad del petróleo libre..
Figura 5 T2 distribución espectral de CO2 inundación miscible (a) arenisca; (b) (do) esquisto
La amplitud de la señal de RMN es directamente proporcional al número de núcleos de hidrógeno y está relacionada positivamente con el contenido de aceite del medio poroso.. Por lo tanto, la recuperación de petróleo fijo y petróleo libre durante el CO2 El proceso de inundación miscible se puede obtener de acuerdo con los cambios de área de diferentes picos en la FIG.. 5, como se muestra en la figura. 6.
Al inyectar 1.69PV (fotovoltaica: volumen de poros total inicial) en la arenisca, La recuperación de petróleo aumentó a 90% en 2,1h, como se muestra en la Figura 6a, lo que indica que una pequeña cantidad de inyección de dióxido de carbono en la arenisca puede impulsar casi todo el petróleo. Tanto la tasa de crecimiento de la curva de recuperación de petróleo libre como la curva de número de PV aumentan con el tiempo.. Hay dos razones para este fenómeno.: la viscosidad de la mezcla de dióxido de carbono y dodecano disminuye con la inyección de dióxido de carbono; al mismo tiempo, el dióxido de carbono y el aceite El coeficiente de difusión aumenta con la inyección de dióxido de carbono. Como resultado, Tanto la velocidad del flujo como la difusión del fluido en la muestra aumentan con el tiempo..
La figura 6b muestra que el esquisto 1 se le inyectó 4,95 VP de dióxido de carbono durante 14,23 h, y los ratios de recuperación de petróleo libre y petróleo fijo fueron 65.8% y 19.0%; La recuperación del petróleo fijo es 33.8% y 2.7%, respectivamente. Porque el dióxido de carbono rara vez reemplaza la adsorción y absorción de aceite en la materia orgánica., La recuperación del petróleo fijo es mucho menor que la del petróleo libre.. La tasa de recuperación de petróleo libre inicialmente aumentó rápidamente, y luego la tasa de crecimiento disminuyó repentinamente. Esto se debe a la heterogeneidad del esquisto.. En los primeros días, La materia orgánica arcillosa y las inclusiones contribuyeron significativamente a la recuperación del petróleo libre.; después del avance del dióxido de carbono, Disminuyó la recuperación de petróleo libre en materia orgánica arcillosa.; después, la tasa de recuperación y el número de PV aumentaron lentamente con el tiempo.
Comparado con la arenisca, cuanto más largo sea el CO2 tiempo de inyección de esquisto, cuanto menor sea el factor de recuperación. Este fenómeno tiene dos razones.: (a) Es más difícil que el dióxido de carbono reemplace el petróleo fijo en el esquisto.; (b) La heterogeneidad del esquisto es más fuerte que la de la arenisca.. Parte del petróleo del esquisto no puede ser reemplazado por dióxido de carbono.
Discusión
La heterogeneidad del esquisto y la sustitución del dióxido de carbono por la adsorción de materia orgánica y la adsorción de petróleo son las principales diferencias entre el esquisto y la arenisca durante la extracción de CO.2 proceso de inundación miscible. Sin embargo, las diferencias anteriores son difíciles de obtener experimentalmente, por lo que los efectos de la heterogeneidad y la adsorción competitiva del esquisto sobre la miscibilidad del dióxido de carbono en el esquisto se simulan mediante modelos numéricos..
Según este modelo, la proporción de inclusiones en el esquisto (R0), la permeabilidad de las inclusiones (kh), y la permeabilidad de la materia orgánica arcillosa. (kl) son tres parámetros de heterogeneidad. La tasa de absorción de adsorción. (cuando) y el CO2 umbral de aceite de desplazamiento (Vaya0) En la materia orgánica existen dos parámetros para que la mezcla compita por la adsorción.. Estos cinco parámetros deben estimarse ajustando los resultados experimentales., y otros parámetros en el modelo se pueden obtener a través de experimentos.. Figuras 7-9 muestran que los resultados de la simulación numérica concuerdan bien con los datos experimentales.
Los resultados de la estimación de parámetros de diferentes muestras se muestran en la Tabla 3. La proporción de inclusiones de esquisto es baja por dos razones: primero, El contenido de materia orgánica y arcilla en el esquisto es alto.; segundo, la densidad de la materia orgánica y la arcilla es mucho menor que la de otros minerales. La permeabilidad de ambas inclusiones de muestras de lutita es mayor que la permeabilidad de la materia orgánica arcillosa.. La permeabilidad de la materia orgánica arcilla es similar, pero la permeabilidad de las inclusiones es diferente, que puede deberse a la sedimentación. Los kads del esquisto 1 son más altos que los del esquisto 2, y ω0 es más bajo que el del esquisto 2, Ambos son favorables para la adsorción y absorción de dióxido de carbono., dando como resultado una recuperación fija de petróleo de esquisto 1 más alto que el del esquisto 2.
Mesa 3 Resultados de estimación de parámetros para diferentes muestras.
Análisis de sensibilidad de parámetros.
Efectos de la proporción de inclusión. (R0), permeabilidad de inclusión (kh), permeabilidad de la materia orgánica arcilla (kl), tasa de adsorción y absorción (cuando), y umbral de aceite de reemplazo de dióxido de carbono (Vaya0) en materia orgánica sobre la miscibilidad del dióxido de carbono inundaciones en esquisto Se realizó un análisis de sensibilidad del sistema. El factor de recuperación concuerda bien con los resultados experimentales., y la diferencia entre aceite libre y aceite fijo es obvia.
El proceso de inundación miscible de dióxido de carbono en esquisto se puede dividir en tres etapas. En la primera etapa, El aceite de las inclusiones se sustituye por dióxido de carbono., y la tasa de producción de petróleo es alta. Cuando CO2rompe las inclusiones, La tasa de producción de petróleo disminuye.. En la segunda etapa, El aceite libre en la materia orgánica-arcilla se reemplaza por dióxido de carbono.. Cuando la fracción másica de dióxido de carbono es mayor que ω0, Los aceites de adsorción y absorción en la materia orgánica son reemplazados por dióxido de carbono.. Con el aumento de la cantidad de inyección de dióxido de carbono, el dióxido de carbono irrumpió en la materia orgánica-arcilla, y la tasa de producción de petróleo disminuyó. Porque la permeabilidad de la materia orgánica-arcilla es menor que la permeabilidad de las inclusiones., La disminución en la tasa de producción de petróleo en la segunda etapa es menor que en la primera etapa.. En la tercera etapa, El aceite adsorbido y absorbido en la materia orgánica se reemplaza por dióxido de carbono.. Además, a medida que aumenta el flujo y la difusión de fluidos a medida que aumenta la fracción de masa de dióxido de carbono, La tasa de producción de petróleo en cada etapa aumenta con el tiempo..
Como se muestra en la Figura 10a, la tasa de producción de petróleo en la primera etapa aumenta con R0, y la tasa de producción de petróleo en la segunda y tercera etapa disminuye con R0, porque el aceite libre en las inclusiones aumenta con R0, y el aceite en la materia orgánica-arcilla Disminuye con R0.
Como se muestra en la figura. 10b, la influencia de ω0 sobre la tasa de producción de petróleo se puede ignorar en la primera etapa. La duración de la segunda etapa disminuye al aumentar ω.0, porque la concentración de aceite libre en la materia orgánica-arcilla aumenta al disminuir ω0. La duración de la tercera etapa aumenta con el aumento de ω0, porque cuanto menor es ω0, más fácil será para el aceite adsorbido y absorbido en la materia orgánica entrar en la fase libre y ser reemplazado.
Como se muestra en la Figura 10c, el impacto de kads en la primera y segunda etapa de la producción de petróleo es mínimo.
Los resultados muestran que la mayor parte del aceite adsorbido y absorbido en la materia orgánica no es reemplazado en la primera y segunda etapa.; en la tercera etapa, El tiempo de producción de petróleo disminuye con el aumento de Kads., y el tiempo de producción de petróleo también se ve afectado por la adsorción de petróleo y la adsorción en la materia orgánica. Control de movilidad del petróleo..
Conclusión
en este papel, Se realizó un experimento de acoplamiento de RMN y modelos matemáticos para inundaciones miscibles con dióxido de carbono en esquisto y arenisca.. Las principales conclusiones son las siguientes.:
(1) En la RMN- t2 curva de distribución del espectro, El petróleo de esquisto se divide en petróleo fijo y petróleo libre a 3 ms.. Las muestras de esquisto tienen una porosidad de petróleo fija más baja que la del petróleo libre..
(2) Debido a la inmovilidad del petróleo fijo y la heterogeneidad del esquisto, las tasas de recuperación y producción de petróleo de arenisca en el CO2 Los procesos de inundación miscibles son más altos que los del esquisto..
(3) El proceso de inundación miscible con dióxido de carbono en esquisto se puede dividir en tres etapas: El aceite de las inclusiones se sustituye por dióxido de carbono.; El aceite libre en la materia orgánica-arcilla se reemplaza por dióxido de carbono.; El aceite adsorbido y absorbido en la materia orgánica se reemplaza por dióxido de carbono..
(4) Análisis de sensibilidad de tres parámetros físicos. (R0, Vaya0, y kads) muestra que la tasa de producción de petróleo en la primera etapa aumenta con el aumento de R0, que es opuesto a la segunda y tercera etapa. La duración de la segunda fase disminuye a medida que ω0 aumenta. La duración de la tercera etapa aumenta al aumentar ω.0 y disminuye con el aumento de kads.