超临界CO_2在致密油藏中的扩散前缘预测

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• 作者：魏兵 ; 尚静 ; 蒲万芬 ; 卡杰特·瓦列里 ; 赵金洲
• 文献来源：西南石油大学学报(自然科学版)
• 关键词：超临界CO_2 ; 致密油藏 ; CO_2吞吐 ; 压降法 ; 扩散系数 ; 扩散前缘
• 发表时间：2020-04-08
• 年：2020
• 期：2
• 单位：油气藏地质及开发工程国家重点实验室·西南石油大学;古勃金国立石油与天然气大学;

摘要

国内外大部分学者认为超临界CO_2在致密油藏中的扩散是吞吐提高采收率的关键因素之一。通过设计基质-裂缝模型结合压降法搭建了测定超临界CO_2在饱和油岩芯中扩散系数的实验装置,系统研究了压力、储层物性等油藏条件对超临界CO_2扩散系数及浓度分布的影响规律,建立了超临界CO_2浓度场及扩散前缘的预测方法。实验结果表明,超临界CO_2在致密岩芯(0.06 mD)中的扩散系数为10~(-12) m~2/s数量级,扩散系数随着初始注气压力的升高而增大,最终趋于平缓,但在临界压力点附近出现最大扩散系数;扩散系数随基质渗透率和孔隙度增大而增大,随岩芯迂曲度的增大而快速递减。经过900 d扩散,扩散前缘仅前进了0.095 m,因此,在致密油藏CO_2吞吐现场作业周期内忽略扩散作用是合理的。在扩散后期,CO_2浓度梯度越来越小,扩散速度逐渐降低。