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Compositional Modeling of Impure CO2 Injection for Enhanced Oil Recovery and CO2 Storage

含杂质CO2驱油和埋存的组分模拟研究

摘要：将温室气体二氧化碳注入油藏在经济上可通过开采剩余原油带来益处，在环境上可通过将二氧化碳储存在油藏中实现。从各种来源捕获的二氧化碳总是含有多种杂质，这些杂质会影响油藏中的油气系统，改变原油产量和二氧化碳地质储存性能。因此，有必要研究杂质对提高采收率（EOR）和碳捕集与封存（CCS）性能的影响。针对加拿大韦伯恩W3流体，开展了水交替气（WAG）注入的二维组分模拟，以分析杂质二氧化碳对EOR和CCS性能的影响。
二氧化碳流中的大多数组分（如甲烷、氢气、氮气、氧气和氩气）会不利地增加油和气混合物之间的最小混相压力（MMP），而硫化氢则会降低MMP。MMP会根据二氧化碳流中杂质的类型和浓度而变化。二氧化碳流中的杂质还会降低扫油效率和驱替效率，增加气与储层流体之间的界面张力，并阻碍原油密度的降低。粘性重力数增加了59.6%，导致垂直扫油效率下降。在碳封存方面，与纯二氧化碳WAG相比，杂质使残余捕集性能降低了4.1%，溶解度捕集性能降低了5.6%。结果表明，二氧化碳中的杂质使原油采收率降低了9.2%，总碳捕集与封存性能降低了4.3%。