CO 2 提高天然气采收率的重力效应与气藏压力影响模拟

发布时间：2022-01-06 14:23

　　利用TOGUH2开展均质天然气藏模型中实施CO₂提高天然气采收率的模拟研究,分析重力效应作用机制和气藏压力对CO₂运移和CH₄采收率变化规律的影响,为CO₂提高天然气采收率的工程应用提供指导。模拟结果表明:重力效应抑制CO₂向上运移,减缓了CO₂与天然气纵向方向的混相,间接促进水平方向运移,导致气藏内CO₂水平运移速率显著大于纵向运移速率,但是CH₄采收率曲线不仅受重力效应影响,也受CO₂注入流速和气藏压力的综合影响;气藏内的CH₄生产时间及最终采收率随气藏压力降低而增加,在枯竭状态的低气藏压力条件下实施CO₂提高天然气采收率能够获得更好的CH₄采收率,但生产时间相对较长;较高气藏压力条件下,CO₂为超临界状态,重力效应作用明显,CO₂快速沉降并优先驱替气藏底层CH₄

【文章来源】：中国石油大学学报(自然科学版). 2020,44(03)北大核心EICSCD

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【部分图文】：

气藏模型

图2为CO2CRC[16]、Luo等[14]、Patel等[22]和本研究对基准模型模拟的产气中CO2与CH4质量流量变化。CO2CRC与本研究均应用TOUGH2软件开展模拟研究,Luo等[14]和Patel等[22]分别应用FLUENT和COMSOL进行模拟研究。结果比较表明,基准模型模拟中Luo等[14]的CO2突破最早而Patel等[22]的CO2突破最晚。本研究的模拟结果与CO2CRC基本相似,产气中CH4的质量流量在初期略有不同,可能由于基准模型储层的迂曲度并未明确规定,导致结果稍有差异。1.5 模拟方案

图3为不同条件下是否考虑重力模拟的产气中CO2与CH4流量曲线对比。由图3可知:不考虑重力,模拟7#参数组合条件下产气中CO2出现较晚,并且CH4流量在产气后期下降幅度也较小,此时的CH4采收率达到63.3 %,明显高于普通模拟1#参数组合条件下的59.6 %;相较于普通模拟2#,不考虑重力模拟的8#产气中CO2出现更早,且上升幅度更大,同时,CH4流量在产气后期下降也更早,此时8#的CH4采收率(61.3%)明显低于2#(62.9 %);压力为9.0 MPa、注入流速为4.67×10-3 m3·s-1条件下,CO2为超临界态,相比于普通模拟4#,不考虑重力模拟的9#参数组合条件下的产气中CO2出现较晚,产气后期CH4流量曲线下降趋势也相应的推迟了,造成9#的CH4采收率(63.6 %)大于4#的采收率(59.0 %)。3组对比模拟结果表明,气藏中是否考虑重力的CO2-EGR模拟产气中的CO2和CH4流量曲线之间并没有一致性变化规律,其不仅受重力效应作用,同时也受CO2注入速率和气藏压力的综合影响。CH4采收率的变化规律则与产气中CO2和CH4流量的变化密切相关。

【参考文献】：
期刊论文
[1]非常规天然气储层超临界CO2压裂技术基础研究进展[J]. 孙宝江,王金堂,孙文超,王志远,孙金声.  中国石油大学学报(自然科学版). 2019(05)
[2]CO2地质埋存:国外示范工程及其对中国的启示[J]. 任韶然,张莉,张亮.  中国石油大学学报(自然科学版). 2010(01)



本文编号：3572618