盐水层二氧化碳埋存影响因素敏感性分析.pdf

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1、盐水层二氧化碳埋存影响因素敏感性分析刘烨1郭超2(1．西安石油大学计算机学院，陕西西安710065)(2．陕西延长石油(集团)有限责任公司，陕西西安710075)摘要：为降低二氧化碳排放所造成的温室效应，二氧化碳埋存已经成为了一项重点的研究对象。本文从影响埋存效果的因子着手，通过油藏数值模拟取得数据，利用统计分析法研究埋存结果对于各个影响因素的敏感性，讨论埋存的本质规律，为实际应用实施提供依据。Abstract：Toreducethe般ction硒m铲eenhousee＆ctcausedbycarbondio妇deemjssion，carbondioXidecaptureandse

2、—questndon(cCS)technoIogybecomemoreandmorepopujarasasignj6cantresearchtarget．Inchispaper，factorsaffectingcCSre—sultwillbeanalyzedtounderstandtheirsensibility．Andthees—sencelawwmbediscussedandwmsupporcpracticalCSSucilicy．由于人类社会不断的发展，尤其是石油、煤炭及天然气等化石能源在消耗过程中会排出大量的二氧化碳，极大的影响了我们的生存环境(uSGs，2008．spll

3、Int，2006)。二氧化碳地质埋存是CCS技术的重要组成部分，指将二氧化碳气体长期埋存于地下构造中(以下简称二氧化碳埋存)，以降低其在大气圈中的总含量，是减少二氧化碳温室效应的一项重要技术。2015年9月25日，习主席在。中美元首气候变化联合声明中”提到延长油田与美国怀俄明州立大学、西佛吉尼亚大学等合作进行碳埋存项目，该项目已成为中美两国共同应对全球气候变化对话与合作的重要进展之一。1研究现状盐水层是二氧化碳埋存中最发展前景的目的层位，其所包含的可渗透多孔介质，具有大量丰富的存储空间，面积较大，埋存潜力较大。此外由于盐水层不含有石油、天然气等资源，因此在埋存时不会产生相关冲突问题

4、。关于二氧化碳在盐水层中的埋存研究始于90年代早期，目前各类科学研究工作以及现场试验已证实其可行性。但二氧化碳在深部盐水层中的埋存的潜力计算以及评估则更加困难，因为人们对盐水层的具体信息的了解更加缺乏，同时盐水层不像淡水层，它具有非常有限的商业价值，要获得这些资料需要消耗更多的经费和时间，因此对于二氧化碳埋存进行基于数值模拟的影响因素分析，就显得尤为重要。本课题针对目前的研究现状以及需求，使用油藏数值模拟来分析盐水层二氧化碳埋存的影响因素，对其进行定量评价，为埋存评估提供依据。目的是为了解决目前二氧化碳埋存评价阶段所面临诸多评价问题。本方法拟采用储层参数分布范围作为输入，模拟埋存整

5、个埋存过程中的注入地下的二氧化碳与孔隙介质中所含盐水之间发生的物理化学变换，以此为基础，通过统计多个模拟结果值来分析影响埋存结果的因子。2研究内容2．1主控因素文首先利用组分油藏数值模拟方法，模拟500年的注入过程，用以研究影响埋存效果的主控因素。下面对总注入量、二氧化碳溶解量以及平均压力三个埋存效果参数分别分析其主控因素。总注入量：孔隙度与地层厚度能够决定储层中总存储空间，井底流压控制了储层的最大的压力，这个压力值与岩石破裂压力相关。因此这三个因素具有较高的显著性。渗透率的主要能够提高注入效率以及C0：的驱替扩散能力，其显著性则随着二氧化碳的注入时间增加而不断减小。二氧化碳溶解量

6、：由于孔隙度与厚度能够决定地层中总存储空间的大小，而矿化度则控制了二氧化碳在盐水中的饱和度大小与溶解速率，此外二氧化碳与地层盐水之间的接触面积也会对气体溶解量造成影响。因此可以看出地层厚度、渗透率、地层倾角等因素均会对响应造成显著的影响。其中地层倾角表1单因子分析固定参数表因子固定参数孔隙度渗透率Kv／Kh地层厚度6％8mdO．1130m地层压力地层温度井底流压矿化度地层倾角15MP(2175PIsA)100℃60MP(8702psia)10％5。表2单因子分析动态参数表单因子试验l试验2试验3试验4试验5试验6试验7孔隙度0．020．040．060．080．1O．12渗透率(md

7、)0．1l23．5710．514沮度(℃)708090Ioo1iOKv／l【hO．20．40．60．812016年4月北工彳群I55与渗透率与气体在储层中的运移能力相关，能够影响二氧化碳气体与未饱和盐水之间的接触面积。从分析结果中可以看出，总注入量作为作为表达储层中二氧化碳注入总量参数，是多种埋存机理共同作用下的综合结果。而溶解量控制因素较多，这是由于其在埋存机理在注入过程中进行时间较长而产生的。2．2单因子参数本节对单因子与埋存之间的相关关系进行定量分析。模拟注入时