关于CO2的孔尺度研究 页岩油的混合排放 考虑到竞争性吸附性

科学领域:

• 石油工程是石油工程中的一个.
• 地质化学 地质化学
• 计算科学 计算科学

背景情况:

• 页岩水库对石油回收和碳储存构成挑战,原因是其透度低,纳米级封闭.
• 二氧化碳 (CO2) 注入为增强石油回收 (EOR) 和二氧化碳封存提供了双重好处,这是由于其混合性和吸附性质.
• 在现实的页岩孔结构中,扩散和竞争性吸附之间的相互作用需要进一步阐明.

研究的目的:

• 开发和验证一个孔尺度格子博尔兹曼模型,用于模拟页岩中的二氧化碳排放.
• 为了研究关键参数的影响,如注射孔积,二氧化碳吸附,Péclet数和微碎裂对二氧化碳排放的影响.
• 为优化CO2注入页岩水库的战略提供机械洞察力.

主要方法:

• 开发一个孔尺度格子博尔兹曼模型,包括竞争性吸附,混合性扩散和微裂效应.
• 对模型与分子模拟和已建立的扩散理论进行验证.
• 在不同的流量和吸附条件下对二氧化碳排放行为进行系统的研究.

主要成果:

• 确定了两种主要的石油回收机制:表面吸附-扩散和散装位移-扩散,取决于流量和吸附参数.
• 高的二氧化碳吸附能力改善了受限毛孔的恢复,但延迟了突破.
• 微碎裂最初通过优先流加速了恢复,但由于交叉流减少了长期效率.

结论:

• 该研究揭示了页岩中明显的二氧化碳排放机制,受孔结构和流动动力学的影响.
• 优化二氧化碳注入策略需要仔细考虑吸附能力和微裂特性.
• 这些发现为增强石油回收和在页岩形成中实现有效的二氧化碳储存提供了有价值的见解.