CN115128244B 一种考虑岩石流体作用力的注二氧化碳封存潜力分析方法 （中国石油大学(华东)）

一种考虑岩石流体作用力的注二氧化碳封本发明公开一种考虑岩石流体作用力的注力)和气水界面毛管力，建立不同形状孔隙内不同驱替压力下二氧化碳-地层水赋存分析方法；侵入逾渗计算不同驱替压力下孔隙网络上二氧化碳侵入的孔隙；根据单孔隙气水赋存分析方考虑岩石流体作用力对地下岩石注二氧化碳封2基于岩石三维扫描图像采用居中轴线法提取孔根据孔隙网络模型上每个孔隙阈值毛管力，采用侵入逾渗根据单孔隙气水赋存分析方法，计算孔隙网络侵入孔隙内二氧化所述孔隙网络模型包括一系列相互联通的孔隙，孔隙形状通过局部孔隙不同孔隙形状通过形状因子G取值范围采用下式(2给定三个内角分别为#1、#2和#3，并有#1<#2<#3，根据式(3)和式(4)计算#2的取值区间2.根据权利要求1所述的一种考虑岩石流体作用力的注二氧化碳封存潜力分析方法，3根据润湿角θr与三角形孔隙中三个角落半角βi之间的大小关系判断角落是否存在水相132为非时滞哈西努克常数，下标132表示第一相通过第三相与第二相的相互作132表示为：式中A11224度χ分别表示为：ε0表示真空介电常数；ε3表示通过驱替压力确定壁面处的分离压力，再通过分离压力与水膜厚度5式中分子由两部分组成，第一部分为壁面水膜占据的面积，。3.根据权利要求2所述的一种考虑岩石流体作用力的注二氧化碳封存潜力分析方法，其特征在于，根据润湿角θr与三角形孔隙中三个角落半角#i之间的大小关系判断角落是否4.根据权利要求3所述的一种考虑岩石流体作用力的注二氧化碳封存潜力分析方法，计算孔隙网络上每个孔隙阈值毛管力，与二氧化碳驱替压力5.根据权利要求4所述的一种考虑岩石流体作用力的注二氧化碳封存潜力分析方法，通过下式(26)计算给定驱替压力下注入二氧化碳后孔隙网络模型上的二氧化碳饱和6.一种考虑岩石流体作用力的注二氧化碳封存潜力分析装置，用于实现如权利要求1建立模块，被配置为同时考虑岩石流体作用力和气水孔隙计算模块，被配置为根据孔隙网络模型上每个孔分析模块，被配置为根据单孔隙气水赋存分析方法，计6可读指令被计算机的处理器执行时，使计算机执行权利要求1至5中任一项所述的分析方9.一种计算机程序产品，该计算机程序产品7[0002]我国宣布二氧化碳排放量争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中存潜力是开展碳封存工程的关键。目前评价地下岩石二氧化碳封存潜力通过考虑二氧化碳-地层水相界面毛管力计算注二氧化碳后二氧化碳-地层水赋存状态与二氧化碳封存潜亟需基于孔隙网络模型建立一套考虑岩石流体作用力的注二氧化碳封存潜力快速分析方虑岩石流体作用力和气水界面毛管力，建立不同形状孔隙内不同驱替压力下二氧化碳-地8[0020]根据润湿角θr与三角形孔隙中三个角落半角βi之间的大小关系判断角落是ci表示在角落i水相角落赋存占据的面积；bi表示角落i上水相角落赋存在孔隙壁面9ni表示不同相的折德拜长度χ分别表示为：入后不同驱替压力下不规则孔隙内二氧化碳饱和度通过式([0059]优选的，根据润湿角θr与三角形孔隙中三个角落半角βi之间的[0065]通过下式(26)计算给定驱替压力下注入二氧化碳后孔隙网络模型上的二氧化碳状孔隙内不同驱替压力下二氧化碳-地层水赋存分析方法；所述岩石流体作用力包括范德[0073](1)本发明提出的考虑岩石流体作用力的注二氧化碳封存潜力分析方法克服了现[0074](2)本发明建立的考虑岩石流体作用力的注二氧化碳封存潜力分析方法通过孔隙网络模型开展二氧化碳-地层水赋存状态与封存潜力分析。由于孔隙网络模型基于每个孔[0076]图1为本发明实施例中一种考虑岩石流体作用力的注二氧化碳封存潜力分析方法[0078]图3为本发明实施例中深部咸水层岩石三维CT扫描图像居中轴线法提取得到的孔[0080]图5为本发明实施例中10nm等边三角形孔隙内二氧化碳饱和度随驱替压力变化分[0081]图6为本发明实施例中不同驱替压力阶段孔隙网络模型上二氧化碳侵入孔隙分[0082]图7为本发明实施例中孔隙网络模型上二氧化碳饱和度随驱替压力变化分析结[0083]图8为本发明实施例中一种考虑岩石流体作用力的注二氧化碳封存潜力分析装置式对本发明作详细说明。下面结合附图和具体实施例对本发明的实施例作进一步详细描[0092]划分后孔隙网络模型上不规则三角形孔隙、正方形孔隙、圆形孔隙个数分别为2和β31<β2<β3立不同形状孔隙内不同驱替压力下二氧化碳-地层及几何关系可以得到：示角落i上水相角落赋存在孔隙壁面上的延ppε0表示真空介电ε3表示水相介电常数56.07。[0127]由于气水界面在每个界面点上的压力差相等，分离压力在壁面处的值(毛管力为0)与毛管力在水相角落处的值(分离压力为0)相等，因此可首先通过驱替压力确定壁面处的分离压力(式(20))，再通过式(11)中的分离压力与水膜厚度的变化关系计算水膜厚度。二氧化碳开始侵入水相饱和不规则孔隙的阈值毛入后不同驱替压力下不规则孔隙内二氧化碳饱和度可通过式([0135]以10nm等边三角形孔隙为实施例，分析孔隙内二氧化碳算不同驱替压力下注入二氧化碳后孔隙网络模型上的二总的孔隙体积。不同驱替压力下每个侵入孔隙内的二氧化碳饱和度Sco2_loc(Pg,w)通过式[0142]本发明实施例还提供了一种考虑岩石流体作用力的注二氧化碳封存潜力分析装[0143]提取模块801，被配置为基于岩石三维扫描图像采用居中轴线法提取孔隙网络模状孔隙内不同驱替压力下二氧化碳-地层水赋存分析方法；所述岩石流体作用力包括范德[0161]根据润湿角θr与三角形孔隙中三个角落半角βi之间的大小关系判断角落是ci表示在角落i水相角落赋存占据的面积；bi表示角落i上水相角落赋存在孔隙壁面ni表示不同相的折德拜长度χ分别表示为：入后不同驱替压力下不规则孔隙内二氧化碳饱和度通过式([0204]所述分析模块804被进一步配置为：通过下式(26)计算给定驱替压力下注入二氧分析方法装置与前述实施例所提供的考虑岩石流体作用力的注二氧化碳封存潜力分析方或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器或者从存储部分加载到随机访问存储器(RandomAccessMemory，RAM)中的程序而执行各[0213]以下部件连接至I/O接口：包括键盘、鼠标等的输入部分；包括诸如阴极射线管[0215]以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或更多方