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CO_2驱油后的流体—岩石相互作用研究

于淼  
【摘要】:通过偏光显微镜观察、扫描电镜分析、X-射线衍射分析、Qemscan矿物定量分析、定量颗粒荧光分析、碳氧同位素分析、流体包裹体观察及测温分析、水溶液离子分析和原油色谱分析等技术方法对松辽盆地南部华子井阶地CO2-原油共存的油气藏特征进行分析,并应用岩芯驱替装置进行了地层条件下流体-岩石相互作用实验研究,揭示了CO2充注驱油后的流体-岩石相互作用机理,并对油藏中砂岩CO2矿物捕获的安全性和潜力进行了评估。研究表明,幔源CO2与原油共存油气藏的储层岩石类型为含片钠铝石长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩,其特征自生矿物为片钠铝石,并记录了油气与CO2气的先后充注事件。在低含油饱和度砂岩储层中,含CO2流体仍然是造成溶解-沉淀地球化学行为的活跃性流体,主要表现为,长石和方解石等的溶蚀、溶解和高岭石和未知“固相”物质的沉淀。油的存在可通过降低单位体积矿物暴露于水溶液的表面积,进一步降低矿物的溶蚀速率。矿物暴露表面积主要受控于矿物的润湿性和含量以及流体中的含油饱和度,其中矿物的润湿性可导致水溶液与矿物间发生了选择性溶蚀。幔源CO2充注到油藏,会导致原油密度和沥青含量等物理化学性质的降低和地层水的矿化度、K++Na+和HCO3-浓度的增高。在注CO2提高采收率(CO2EOR)过程中残留在油层中的CO2仍有可能以“矿物圈闭”机制实现CO2的一定程度的永久封存。证据主要为,片钠铝石中赋存的原生烃类包裹体。华子井阶地泉四段天然CO2在油层中矿物捕获总量为54.3kg/m3,在非含油层中的矿物捕获总量为85.35kg/m3(高于油层36.4%)。


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