砂岩注水储层细菌堵塞时空演化定量模拟技术

注水开发是油气田最主要的开发方式,但注入水中的硫酸盐还原菌、腐生菌等在适宜条件下会在地层中大量增殖,堵塞储层孔喉,造成储层渗透率和注水量大幅下降等。在综合分析影响细菌堵塞因素条件下,采用多孔介质传热、传质理论,进行矿场尺度下砂岩注水储层细菌堵塞数值模拟研究,并利用正交网格差分、五点隐式法进行数值求解,得到不同时期细菌量、营养物质量、储层损害程度的空间分布状况,实现细菌对储层损害的时空演化定量模拟。结果表明:细菌损害注水储层多发生于近井壁2~3 m区域,在适宜细菌生长条件下将导致注水储层渗透率降低超过90%;储层温度和注水速率是影响细菌损害储层的主要因素,降低温度有利于细菌繁殖而增加损害程度,降低注水速度将增加细菌对井眼周围储层的损害程度,增加注水速度则有利于减轻损害。

CO_2-岩石-地层水相互作用实验

为研究温室气体CO2埋存及提高采收率注入过程对储层物性的影响,在室内开展了CO2-岩石-地层水相互作用的静态和动态实验。主要研究了饱和CO2地层水注入对储层岩石矿物的溶蚀作用、新矿物沉淀现象、地层水矿化度的变化情况以及储层渗透率的变化原因。结果表明:1)静态实验反应液中HCO-3与岩石反应,出现CO32-液体呈弱酸性,黄铁矿导致Fe(OH)3沉淀生成;2)动态实验驱替过程中同时存在CO2的溶蚀作用和沉淀作用,沉淀作用较强,溶蚀作用较弱使得物性变差。该研究成果揭示了CO2-地层水-岩石的相互作用机理和储层渗透率变化的原因,为温室气体CO2规模化捕集与封存以及资源化利用提供了地球化学依据。