魏兵等:孔隙介质中超临界CO₂泡沫稳态传输机制及数值模拟方法
2024-09-03 09:38:21   作者:   点击:2226   来源:

CO2驱油与封存(CCUS-EOR)是目前最为可行有效的CO2减排技术之一。但由于油藏原油黏度高、能量低、非均质性强等不利因素,CO2极易发生黏性指进、重力分异、气窜等现象,导致CO2利用率和封存量较低。CO2泡沫可以增强气泡的毛细管阻力,显著降低气相流度(10~1000倍),抑制CO2黏性指进、重力超覆和气窜现象。同时,还可以提高波及区含气饱和度及毛细管束缚力,缓解上部盖层压力,提高CO2封存量和安全性,但超临界CO2泡沫在孔隙介质中的稳态传输机制尚不清晰,数值模拟方法亦不完善,无法准确表征泡沫流变特征和流度控制能力。西南石油大学魏兵教授团队针对上述两个难题,建立了模拟超临界CO2泡沫长期稳态流动的实验装置及方法,绘制了压力梯度等值线图版,创建了液膜拖拽力函数模型及数值模拟方法。相关研究认识刊登在《石油学报》第45卷第7期。

(1)在渗透率为K=302mD的孔隙介质中超临界CO2泡沫稳态传输产生的压力梯度为0.62~1.87MPa/m;

(2)超临界CO2泡沫的稳态传输不符合传统的高、低干度机制,低干度区域压力梯度等值线上翘,即随着液相流速增大,压力梯度逐渐降低;

(3)在传统隐性泡沫结构模型的基础上,引入液膜拖拽力函数模型,可以准确描述超临界CO2泡沫的稳态传输机制,特别是低干度区域的上翘行为;

(4)在高、低干度区域,超临界CO2泡沫的表观粘度和气液相流速相关。

论文链接:http://www.syxb-cps.com.cn/CN/10.7623/syxb202407007

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附件:魏兵等:孔隙介质中超临界CO2泡沫稳态传输机制及数值模拟方法.pdf

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