實驗檢測研究院技術(shù)人員正在開展CO_2-水-巖反應(yīng)實驗。新疆石油報通訊員 宋潝天 攝
截至8月22日，新疆油田公司實驗檢測研究院CCUS（碳捕集、利用與封存）攻關(guān)團(tuán)隊完成了36組CO_2—水—巖反應(yīng)實驗。
這些試驗明確了CO_2—水與準(zhǔn)噶爾盆地典型油藏儲層礦物間的反應(yīng)機(jī)理，包括白云石、綠泥石、長石的溶蝕和方解石、菱鎂礦等次生產(chǎn)物的形成條件。同時，還明確了水巖比、壓力、溫度是礦物溶蝕沉淀的主控因素及影響程度。
研究結(jié)果將為CO_2地質(zhì)封存和利用提供理論指導(dǎo)，研究認(rèn)識揭示了瑪湖1井區(qū)超前注氣階段儲層孔隙結(jié)構(gòu)改變的潛在風(fēng)險，并為后續(xù)CCUS產(chǎn)業(yè)化提供調(diào)控對策。
CO_2—水—巖反應(yīng)實驗旨在針對不同于水驅(qū)開發(fā)過程中CO_2在地層溫壓條件下會與地層水、儲層礦物發(fā)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)，對驅(qū)油、埋存造成尚不明確的影響的問題進(jìn)行研究。
實驗檢測研究院CCUS攻關(guān)團(tuán)隊首先明確了CO_2—地層水反應(yīng)主控因素包括溫度和CO_2含量，并且根據(jù)其互相作用機(jī)理進(jìn)行分析——注入井到地層是一個升溫且壓力增大的過程，在此階段，由于CO_2含量較高，溫度對CO_2溶解度的影響較小，隨著壓力的增大，更多的CO_2溶于水中，導(dǎo)致注入井井底的結(jié)垢量較少；地層到生產(chǎn)井是一個升溫且壓力降低的過程，由于CO_2在地層中大量損耗，溫度起主要作用，CO_2溶解度變小，同時隨著壓力降低，大量的CO_2從水中溢出，從而增大沉積的可能。因此，相較于注入井，生產(chǎn)井附近更容易結(jié)垢。
隨后，該攻關(guān)團(tuán)隊針對瑪湖1、八區(qū)530、石南31等井區(qū)開展了CO_2—水—巖反應(yīng)實驗，實驗表明，CO_2驅(qū)替原油過程中，在注入早期碳酸鹽溶蝕會導(dǎo)致儲層孔滲性增大，有利于提高驅(qū)油效果；而在注入后期，隨著溫度升高和壓力降低，碳酸鹽溶蝕程度減弱，硅酸鹽溶蝕程度增強(qiáng)，沉淀的次生礦物和脫落的礦物顆粒可能運移至狹窄喉道處，使儲層滲透率降低，對于驅(qū)油效果起負(fù)面作用；由于水巖比會加速CO_2—水巖反應(yīng)，含水率高的儲層在驅(qū)替過程中孔滲性改善程度更好。
“該研究成果對瑪湖1井區(qū)CCUS先導(dǎo)試驗區(qū)未來開井氣驅(qū)生產(chǎn)的動態(tài)分析有重要指導(dǎo)意義?！睂嶒灆z測研究院CCUS攻關(guān)團(tuán)隊相關(guān)負(fù)責(zé)人說。
該相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，攻關(guān)團(tuán)隊將繼續(xù)開展典型油藏CO_2—水—巖反應(yīng)調(diào)控對策研究，通過室內(nèi)實驗和數(shù)值模擬、場地實踐等,針對不同典型區(qū)塊提出油藏CO_2—水—巖反應(yīng)調(diào)控對策,為新疆油田公司實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)作出積極貢獻(xiàn)。