Закачка углекислого газа в пласт
Углекислый газ естественным образом встречается в атмосфере земли как результат активности вулканов, лесных пожаров, гейзеров, горячих источников. Из-за возможности растворения в воде он встречается в морской воде, реках, озерах и подземных водах. Также CO2 входит в состав нефти и газа.
С каждым годом количество CO2 в атмосфере увеличивается, преимущественно в результате деятельности человека, такой как вредные выбросы производственных объектов, выхлопные газы и т.п. Снижение объемов выбросов углекислого газа в атмосферу — одна из основных задач человечества последние годы.
Одним из способов снижения выбросов CO2 в атмосферу является закачка углекислого газа в пласт. При этом может преследоваться 2 цели: применение для газовых методов увеличения нефтеотдачи и захоронение в пласте (депонирование). Для прогнозирования физико-химических процессов, которые будут происходить при закачке углекислого газа в пласт, необходимо смоделировать данную операцию с учетом свойств пласта и свойств закачиваемого агента. Моделировать эти процессы можно в программном комплексе тНавигатор.
При использовании CO2 для повышения нефтеотдачи в пласте могут происходить процессы смешивания с пластовым газом, растворения в нефти и в воде. Среди всех газов, которые обычно могут встречаться в составе пластовых флюидов, CO2 имеет самую высокую растворимость в воде. Увеличение нефтеотдачи происходит за счет снижения поверхностного натяжения для системы нефть-вода, увеличения объема нефти и снижения вязкости нефти. В зависимости от пластовых условий и условий закачки вытеснение нефти газом может быть как смешивающимся, так и несмешивающимся. На основе экспериментальных данных большую эффективность показывает смешивающееся вытеснение.
Закачка CO2 в пласт с целью утилизации может производиться в истощенные месторождения или водоносные горизонты. По сравнению с использованием CO2 для целей повышения нефтеотдачи, в случае с захоронением имеем дело с гораздо большими горизонтами планирования. Улавливание CO2 в пласте может происходить при помощи различных механизмов, таких как:
- Структурный — улавливание происходит за счет гидростатического всплытия шлейфа CO2 и его контакта с покрывающей породой
- Снижение насыщенности газа ниже остаточной
- Растворение в пластовой воде
- Минеральный – химические реакции, в результате которых образуются твердые карбонаты
Планирование операций закачки углекислого газа в пласт обычно происходит с применением фильтрационных моделей. Функционал тНавигатор позволяет моделировать все процессы, связанные с газовыми МУНами и депонированием CO2, описанные выше.
