Numerical simulation of carbon dioxide migration in a sandstone aquifer considering the fluid–solid coupling     

Jun Li  Anming Chen  Yifei Yan  Lichang Li  Mengbo Li 《Acta Geotechnica》2014,9(1):101-108

Very limited investigations have been done on the numerical simulation of carbon dioxide (CO₂) migration in sandstone aquifers taking consideration of the interactions between fluid flow and rock stress. Based on the poroelasticity theory and multiphase flow theory, this study establishes a mathematical model to describe CO₂ migration, coupling the flow and stress fields. Both finite difference method (FDM) and finite element method (FEM) were used to discretize the mathematical model and generate a numerical model. A case study was carried out using the numerical model on the Jiangling sandstone aquifer in the Jianghan basin, China. The rock mechanics parameters of reservoir and overlying strata of Jiangling depression were obtained by triaxial tests. A two-dimensional model was then built to simulate carbon dioxide migration in the sandstone aquifer. The numerical simulation analyzes the carbon dioxide migration distribution rule with and without considering capillary pressure. Time-dependent migration of CO₂ in the sandstone aquifer was analyzed, and the result from the coupled model was compared with that from a traditional non-coupled model. The calculation result indicates a good consistency between the coupled model and the non-coupled model. At the injection point, the CO₂ saturation given by the coupled model is 15.39 % higher than that given by the non-coupled model; while the pore pressure given by the coupled model is 4.8 % lower than that given by the non-coupled model. Therefore, it is necessary to consider the coupling of flow and stress fields while simulating CO₂ migration for CO₂ disposal in sandstone aquifers. The result from the coupled model was also sensitized to several parameters including reservoir permeability, porosity, and CO₂ injection rate. Sensitivity analyses show that CO₂ saturation is increased non-linearly with CO₂ injection rate and decreased non-linearly with reservoir porosity. Pore pressure is decreased non-linearly with reservoir porosity and permeability, and increased non-linearly with CO₂ injection rate. When the capillary pressure was considered, the computed gas saturation of carbon dioxide was increased by 10.75 % and the pore pressure was reduced by 0.615 %.  相似文献   

中期基准面旋回充填样式及沉积-层序响应特征:以鄂尔多斯盆地西北部下石盒子组盒8段为例     

李洁  陈洪德  林良彪  张成弓  程立雪  彭传利 《地质科技情报》2011,30(1):55-62

根据野外露头、钻井岩心及测井等资料,以地层过程-响应沉积动力学为理论基础,运用以基准面旋回为参照面的高分辨率层序地层学理论及其技术方法,将鄂尔多斯盆地西北部下石盒子组划分为1个超长期旋回,其中盒8段识别出2个长期旋回、4个中期旋回及若干短期旋回层序。针对研究区主力含气层段之一的盒8段,以中期基准面旋回为周期,较为详细地探讨了其不同类型的充填样式,并进一步分析了该时期河流-三角洲的沉积-层序响应特征,建立了以中期基准面旋回为单元的沉积-层序构成模式。  相似文献   

再论“麻江古油藏”烃源岩   总被引：1，自引：0，他引：1  

林家善  谢渊  刘建清  赵瞻  景小燕  程浩 《地质科技情报》2011,30(6):105-109

目前,对麻江古油藏源岩的认识仍存在很大分歧.对研究区沥青与原油进行了岩石热解(Roek-Eval)、饱和烃色谱分析,并测定了正构烷烃单体碳同位素组成.结果显示,麻江、丹寨地区下奥陶统O1h+d的沥青成熟度明显高于凯里地区志留系翁项群(S2W),原油;麻江、丹寨地区O1d+h沥青的Pr/Ph峰面积比值＞1,而凯里地区S2...  相似文献   

断陷湖盆缓坡带高位三角洲体系与油气成藏组合特征分析——以二连盆地吉尔嘎朗图凹陷为例     

梁宏斌  崔周旗  董雄英  李洪恩  司继伟  王元杰 《沉积学报》2011,29(4):783-792

二连盆地由为数众多的早白垩世小型断陷湖盆组成,其缓坡带普遍发育的高位三角洲体系与特定的构造背景配置可形成多种类型的成藏组合,发育多个有利的油气成藏区带,构成立体含油、叠加连片的态势。以二连盆地吉尔嘎朗图凹陷为例,以层序地层分析为基础,在缓坡带的湖泊层序高位体系域识别出了扇三角洲、辫状河三角洲等两种粗碎屑三角洲体系。根据...  相似文献   

廊固凹陷的三维精细地质结构          下载免费PDF全文

桂宝玲何登发  闫福旺张文君 《地质科学》2011,(3):787-797

本文通过三维地震资料建立了廊固凹陷的三维精细地质结构.通过重建三维地质结构,可以更为直观的显示其真实地质结构形态.对廊固凹陷三维地质结构的分析表明,认为廊固凹陷新生代以来经历多期构造活动,形成了上、中、下3个构造层:下构造层为孔店组—沙四段,为裂陷初始期沉积;中构造层为沙三段—东营组,为强烈裂陷期沉积;上构造层为明化镇...  相似文献   

伸展盆地复杂断块运动学平面复原——以渤海湾盆地廊坊-固安断陷为例          下载免费PDF全文

桂宝玲  何登发  闫福旺  张文君 《地质科学》2011,46(2):426-444

本文选取廊固凹陷为例,利用平面恢复方法,研究伸展盆地断块平面运动特征.根据大兴断层的分段性,将研究区分为3个区块:西南区,中区以及东北区,又根据研究区的断块旋转特征,将中区分为中北区以及中南区.每个区块的断块运动差异性很大.通过对廊固凹陷古近系的断块进行构造平面恢复,发现其平面运动具有以下特征:西南区,断块主要以顺时针...  相似文献   

基于地震多属性的郑庄区块煤层气开发甜点区优选     

杨延辉  姚艳斌  王辉  陈龙伟 《现代地质》2016,30(6):1390-1398

摘要：地震属性受多种地质因素的影响,单一地震属性很难准确地反映煤层气储层综合地质特征。寻找能够降低地震属性多解性的方法,准确预测主地质参数,是评价煤层气有利区的关键。根据煤层厚度、含气量和渗透率分别与振幅类、频率类和曲率类地震属性具有较高相关性的特点,通过地震多属性组合变换的方法,建立了基于地震属性分析的煤层气主地质参数预测模型。然后,建立动态权重系数中值法,以中值评价值出现的最高频率,确定主地质参数在煤层气有利区优选中所占的权重,并基于评价值函数实现有利开发区块优选。利用该方法对沁水盆地郑庄地区的预测结果表明：最有利开发甜点区位于北部的59-60-57-55井区,次级有利开发甜点区位于东北部的53-62-49-45井区。  相似文献   

煤层气水平井煤层段井壁破裂压力预测——以沁水盆地樊庄3号煤层为例     

尹俊禄  王鹤田  赵丁楠  东甲山  王建军 《煤田地质与勘探》2012,40(3):26-28

针对煤层气井井壁破裂问题,应用岩石力学分析方法,从井壁应力分布入手,根据任意斜井井壁力学模型,结合最大拉应力理论,建立了水平井煤层段井壁临界破裂压力计算公式,并对沁水盆地樊庄3号煤层水平井煤层段井壁临界破裂压力进行了预测。结果显示:樊庄3号煤层水平井在钻井过程中(为防止地层被压开),钻井液密度应控制在3.28 g/cm3以内;水平井压裂时最小破裂压力梯度为3.22 MPa/hm。   相似文献   

廊固凹陷河西务构造带沙四上亚段有效储层成因机制     

葸克来  操应长  周磊  赵贤正  金凤鸣  杨春宇  苏芮  董雄英 《吉林大学学报(地球科学版)》2014,44(5):1451-1465

中深层有效储层成因机制一直是中深层油气勘探备受关注的内容。综合运用岩心观察、薄片鉴定、物性分析及流体包裹体分析等技术手段,研究了廊固凹陷河西务构造带沙四上亚段储层岩石学特征、储集特征及成岩作用特征,并在有效储层物性下限计算的基础上,分析了有效储层物性控制因素,总结了有效储层成因机制,建立了有效储层成因模式。研究表明：廊固凹陷河西务构造带沙四上亚段储层以岩屑质长石砂岩为主,含少量长石质岩屑砂岩,成分成熟度中等,结构成熟度高;压实作用较强,胶结作用南北差异性明显,溶解作用弱;储层储集空间以原生孔隙为主,含少量的粒内溶孔及粒间溶扩孔隙,孔渗相关性好。储层胶结物含量、分选系数、沉积微相及地层压力是廊固凹陷河西务构造带沙四上亚段有效储层形成的主要控制因素。辫状河三角洲前缘分支河道沉积环境中杂基含量少、分选好、碳酸盐岩屑含量低的细砂岩、中粗砂岩及含砾砂岩是沙四上亚段有效储层形成的有利物质基础。早期地层超压,抑制压实作用,保护原生孔隙;早期油气充注,抑制胶结作用与压实作用,保护孔隙空间。二者共同作用,是有效储层形成的主要原因。溶解作用少量增孔,颗粒边缘形成的早期石英加大抑制压实,对有效储层的形成起辅助作用。  相似文献   

冀中坳陷潜山内幕隔层特征及控藏模式     

高长海  张新征  查明  赵贤正  金凤鸣 《现代地质》2014,28(3):566-572

隔层是潜山内幕油气分布的重要控制因素之一。从冀中坳陷潜山内幕的勘探实践出发,综合利用地质、地震、测井、分析化验等资料,对潜山内幕隔层的岩性特征、电性特征、地震反射特征及其分布特征等进行了分析。研究结果表明,冀中坳陷潜山内幕隔层岩石类型多样,且具有较好的封堵性能,其在纵向及横向上的分布特征影响着潜山内幕油气的分布。根据潜山内幕隔层与油气的配置关系,将隔层控制下的潜山内幕油气分布模式划分为顶部遮挡型、底部遮挡型、侧向遮挡型和顶底夹持型等4种类型。中央隆起带潜山深层内幕圈闭、斜坡带和断阶带内幕圈闭是冀中坳陷今后潜山内幕油气藏勘探的有利方向和区带。  相似文献