《基於頁岩氣藏CO2封存的CO2-CH4-頁岩體相互作用機理研究》是依託重慶大學，由周軍平擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於頁岩氣藏CO2封存的CO2-CH4-頁岩體相互作用機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：周軍平
- 依託單位：重慶大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
結合我國CO2減排的重大需求以及國內頁岩氣勘探開發趨勢，本項目擬開展將CO2注入頁岩氣藏進行地質封存同時提高CH4採收率為目標的基礎研究。採用實驗研究、理論分析、數值模擬相結合的方法，對頁岩氣藏CO對多場耦合作用下多組分多相CO2/CH4流體在頁岩氣儲層中吸附/解吸特性、CO2注入後多場耦合作用下頁岩氣儲層滲透率的變化規律進行了研究；建立了應力場、溫度場、孔隙壓力場和差異性吸附膨脹變形耦合作用下的頁岩氣儲層滲透率動態變化預測模型，以及CO2/CH4多組分多相吸附、滲流方程；數值模擬研究了CO2、CH4及其混合流體在頁岩氣藏中的流動、分布規律，得到不同參數對CO2封存以及驅替產氣效果的影響；揭示了不同相態CO2、CH4在頁岩層中的競爭吸附機理、滲流規律及其對CO2封存的影響，研究成果可以為頁岩氣藏CO2封存潛力的估算、CO2注入頁岩氣藏後儲層滲透率的預測控制提供科學依據。
結題摘要
項目結合我國CO2減排的重大需求以及國內頁岩氣勘探開發趨勢，開展將CO2注入頁岩氣藏進行地質封存同時提高CH4採收率為目標的基礎研究。圍繞多場耦合作用下CO2與頁岩氣競爭吸附機理，不同相態CO2-頁岩體相互作用等科學問題，採用實驗研究、理論分析、數值模擬相結合的方法，對不同溫壓條件下頁岩對單組分和多組分流體吸附/解吸機理、含不同流體頁岩物理力學特性及變形特性、多場耦合作用下CO2、CH4在頁岩中的滲流規律等方面開展了系統深入的研究，獲取了超臨界二氧化碳作用對頁岩微觀結構的影響規律，以及不同相態二氧化碳作用對頁岩強度特性和基本力學參數的影響規律。結果表明：超臨界二氧化碳作用對改變頁岩孔隙結構，引起流動機制的變化，從微觀尺度揭示了頁岩滲透率變化機理；不同相態二氧化碳作用下頁岩單軸抗壓強度和彈性模量隨壓力的變化表現為隨著飽和壓力的升高而降低，但存在一個極小值，在壓力達到超臨界態以後單軸抗壓強度和彈性模量均有所增加，但都比原始樣品要低；在此基礎上建立了考慮吸附引起的差異性膨脹效應的多場耦合滲透率模型。研究成果可以為頁岩氣藏CO2封存潛力的估算以及CO2注入後儲層安全性評價提供科學依據。
