Impact of geochemical reactivity on desulphation requirements in a sandstone reservoir containing carbonate and sulphate minerals
本文研究了砂岩油藏中碳酸盐和硫酸盐矿物的地球化学反应对油藏脱硫需求的影响。在水驱油藏中，由于注入水（尤其是海水）与油藏矿物之间的化学反应，常常导致碳酸盐和硫酸盐矿物的沉淀，从而影响油藏的生产效率和无机垢的管理。
研究通过一维（1D）模型模拟了不同注入水组分（全硫酸海水和低硫酸海水）对碳酸盐和硫酸盐矿物沉淀的影响，并分析了温度、压力、pH值和CO₂浓度等因素对矿物沉淀的影响。
结果表明，SO₄²⁻、Mg²⁺、HCO₃⁻和Ca²⁺是影响系统的主要离子，它们对碳酸钙、硫酸钡和镁质碳酸盐矿物的沉淀和溶解有显著影响。此外，研究还发现，注入水的温度和成分对矿物沉淀风险有重要影响，尤其是在高温条件下，低硫酸海水注入可以有效降低硫酸盐矿物的沉淀风险。研究结果为优化注入水成分和脱硫策略提供了理论依据，有助于提高油藏的开发效率和降低生产成本。
CMG软件应用情况
在本研究中，CMG GEM软件被用于构建一维（1D）模型，模拟水驱过程中碳酸盐和硫酸盐矿物的地球化学反应。该软件能够处理复杂的流体流动和化学反应，通过模拟不同注入水成分（全硫酸海水和低硫酸海水）在不同温度条件下的反应过程，评估了矿物沉淀的风险。CMG GEM软件的使用为研究提供了详细的离子浓度变化、矿物沉淀和溶解行为的分析，帮助研究人员更好地理解地球化学反应对油藏生产的影响。
FIGURE 1 Schematic diagram of a geothermal doublet, showing the core technical installations consisting of a production and an injection well. Brine temperature (T) and pressure (P) change along the flow path. Scaling at the injection site clogs the pores, which results in reduced injectivity (after Tranter et al., 2020).
作者单位
英国爱丁堡赫瑞瓦特大学（Heriot-Watt University）地球能源工程研究所
