[發明專利]一種定量預測二氧化碳強化氣藏開采和封存的方法

有效

• 申請號: 202111276874.6
• 申請日: 2021-10-29
• 公開（公告）號: CN113821937B
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發明（設計）人: 周娟
• 申請（專利權）人: 中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司;華能集團技術創新中心有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 付麗

1.一種定量預測二氧化碳強化氣藏開采和封存的方法，包括以下步驟：

A)基于目標氣藏的巖心特性，采用分子動力學方法構建巖石孔隙的結構模型，并進行結構優化；

B)采用巨正則蒙特卡洛方法模擬CO₂和CH₄氣體在所述步驟A)得到的巖石孔隙結構模型中的吸附過程，計算得到不同壓強下CH₄單組分、CH₄/CO₂混合氣、CO₂單組分在巖石孔隙中的吸附等溫線；

C)根據儲層初始壓強和降壓幅度，從吸附等溫線得到降壓前后孔隙中CH₄密度；

然后根據Peng-Robinson狀態方程計算得到注入CO₂后體系壓強，從吸附等溫線得到孔隙中殘余CH₄密度和封存CO₂密度；

將體系降壓，由吸附等溫線得到孔隙中殘余CH₄密度和封存CO₂密度；

根據孔隙內CH₄和CO₂密度變化，按照式I和式II，計算CH₄采收率和CO₂封存率；

其中，η_rec表示CH₄的采收率；ρ_initial為儲層初始壓強下，巖石孔隙中CH₄的平均密度，ρ_residual,p為壓力p下巖石孔隙中殘余CH₄的平均密度；

η_sec表示CO₂的封存率；ρ_CO2為儲層初始壓強下，巖石孔隙中純CO₂的平均密度；ρ_CO2,p為壓力p下巖石孔隙中封存的CO₂的平均密度；

D)重復步驟C)多次，得到各階段的孔隙中殘余CH₄密度和封存CO₂密度ρ_CO2,p，按照式I和式II，計算得到各階段的CH₄采收率和CO₂封存率；

E)根據各階段的CH₄的采收率和CO₂的封存率，優化氣藏開采路徑。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，先構建甲烷和二氧化碳分子的結構模型，并進行結構優化，然后在進行步驟B)中吸附過程的模擬。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，采用巨正則蒙特卡洛方法模擬CO₂和CH₄氣體在所述步驟A)得到的巖石孔隙結構模型中的吸附過程，得到了不同壓強下CO₂和CH₄氣體在巖石孔隙中的吸附量，得到相同溫度不同壓強下吸附等溫線，通過對數據進行曲線擬合，得到吸附等溫線模型。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，根據采集儲層中的影響因素數據，構建巖石孔隙的結構模型；

所述儲層中的影響因素包括含水量、含鹽量和孔隙特征中的一種或幾種。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟B)中，由多組不同比例的CO₂和CH₄混合氣得到的吸附數據形成多組吸附等溫線，得到吸附圖譜，根據吸附圖譜計算各階段CH₄采收率和CO₂封存率。