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超临界 CO2 突破水桥并提高页岩油采收率:分子动力学模拟研究
Energy & Fuels ( IF 5.2 ) Pub Date : 2022-07-07 , DOI: 10.1021/acs.energyfuels.2c01547 Bing Liu 1 , Wenyu Liu 1 , Zhiming Pan 1 , Leyang Yu 1 , Zhiyang Xie 1 , Guangzhong Lv 2 , Peihe Zhao 1 , Dongmeng Chen 1 , Wenjing Fang 1
Energy & Fuels ( IF 5.2 ) Pub Date : 2022-07-07 , DOI: 10.1021/acs.energyfuels.2c01547 Bing Liu 1 , Wenyu Liu 1 , Zhiming Pan 1 , Leyang Yu 1 , Zhiyang Xie 1 , Guangzhong Lv 2 , Peihe Zhao 1 , Dongmeng Chen 1 , Wenjing Fang 1
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CO 2注入已被证明是最有前景的页岩油藏提高采收率(EOR)方法。页岩纳米孔中阻碍油流的水桥对CO 2 -EOR有显着影响,而这种影响的微观机制尚不清楚,严重阻碍了CO 2注入技术的设计。在这项工作中,分子动力学模拟用于研究将 CO 2注入油水桥共存的页岩纳米孔后流体传输的微观过程。我们的结果证实,CO 2可以突破页岩纳米孔中的水桥,形成流体通道,提高原油的流动性和采收率。整个过程可分为三个阶段:(i)CO 2在浓度梯度下向纳米孔扩散,油向裂缝扩散;(ii) CO 2突破水桥;(iii) CO 2在压力梯度下将油驱出纳米孔。此外,总结了CO 2突破水桥的四种主要微观机制:(i)水分子在水桥中的“多孔”分布;(ii) 水桥中心的氢键越来越少;(iii) CO 2冲洗水桥;(iv) CO 2通过氢键拖动水分子。最后,在压力驱和CO 2与原油互扩散的协同作用下,总采收率不断提高。值得注意的是,需要对CO 2注入和关井进行适当调节,以避免由于连续压力驱使采收油回注到纳米孔中。CO 2注入引起油的膨胀,增加了油的流动性,水桥突破后可进一步增强。我们的研究结果促进了对含水页岩储层CO 2 -EOR 微观机理的理解和非常规资源的开发。
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更新日期:2022-07-07
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