助溶剂对二氧化碳置换页岩油及碳封存的影响

利用分子动力学方法建立了3种孔隙尺寸的复合壁面纳米孔隙/无机纳米孔隙、3种页岩油体系、5种CO_(2)+助溶剂复合体系及纯CO_(2)体系,模拟了页岩纳米孔隙中CO_(2)+助溶剂对页岩油的置换及封存过程,分析了置换与封存的影响因素。研究表明:石英壁面对页岩油的吸引作用随羟基化程度增大而增强,石英羟基化程度越高,页岩油中极性组分的开采难度越大。纳米孔隙孔径对页岩油置换效率也有较大影响,孔径越大,页岩油置换效率越高。助溶剂分子与页岩油极性越接近,越有利于CO_(2)与页岩油互溶,加入强极性助溶剂时页岩油中非极性组分越多,越不利于CO_(2)与页岩油互溶。乙酸乙酯对极性相对较强的页岩油剥离效果较好,二甲醚则对极性相对较弱的页岩油剥离效果较好。干酪根具有较强的吸附性能,对CO_(2)具有更强的吸附能力,CO_(2)进入干酪根后不易发生扩散泄漏,碳封存稳定性好。二甲醚作为助溶剂时,CO_(2)的封存率最高,乙酸乙酯作为助溶剂时,封存稳定性最好。