石油学报

作者：魏兵, 杨孟珂, 赵金洲, Kadet Valeriy, 蒲万芬

单位：1. 西南石油大学油气藏地质及开发工程全国重点实验室 四川成都 610500;2. 古勃金国立石油与天然气大学 俄罗斯莫斯科 119991

关键词：CO₂驱油和封存,流动控制,超临界CO₂泡沫,稳态传输机制,数值模拟方法

基金：魏兵,男,1983年8月生,2013年获加拿大新布伦瑞克大学博士学位,现为西南石油大学教授、博士生导师,主要从事复杂油气藏提高采收率理论和技术研究。Email:bwei@swpu.edu.cn

摘要： CO2泡沫是降低气相流度,扩大气体波及体积和提高CO2封存效率的现实手段,其孔隙介质中的稳态传输行为对表征泡沫流变特征和流度控制能力至关重要。针对超临界CO2泡沫稳态传输机制不清的问题,建立了模拟超临界CO2泡沫长期稳态流动的实验装置及方法,系统研究了气液表观流速、泡沫质量对其传输行为的影响规律,绘制了稳态压力梯度等值线图版,创建了表征低干度区域上翘行为的液膜拖拽力函数模型,建立了描述孔隙介质中超临界CO2泡沫稳态传输机制的数值模拟方法。研究结果表明:①在渗透率为302 mD的孔隙介质中,超临界CO2泡沫稳态传输产生的压力梯度在0.620~1.872 MPa/m;②超临界CO2泡沫的稳态传输不符合传统的高、低干度机制,低干度区域压力梯度等值线上翘,即随着液相流速增大,压力梯度逐渐降低;③在传统隐性泡沫结构模型的基础上,引入液膜拖拽力函数模型,可以准确描述超临界CO2泡沫的稳态传输机制,特别是低干度区域的上翘行为;④在高、低干度区域,超临界CO2泡沫均表现出剪切变稠的流变特征。

来源：2024年第7期

《石油学报》期刊编辑部

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