Визуализация и моделирование на масштабе пор

Визуализация и моделирование на масштабе пор — цифровой анализ керна — становятся стандартной услугой в нефтегазовой промышленности и могут применяться для изучения переноса загрязняющих веществ и хранения диоксида углерода. В статье кратко описывается лежащая в основе технология, а именно визуализация порового пространства горных пород начиная с нанометрового масштаба, в сочетании с набором численных методов моделирования однофазного и многофазного течения и переноса по полученным изображениям. Затем рассматриваются три примера применения, демонстрирующие широкий спектр научных задач, которые могут быть решены: дисперсия в различных образцах горных пород, позволяющая прогнозировать аномальное поведение переноса, характерное для высоконеоднородных карбонатных пород; визуализация сверхкритического диоксида углерода в песчанике, демонстрирующая возможность капиллярного захвата при геологическом хранении углерода; а также вычисление относительной проницаемости для карбонатных пород со смешанной смачиваемостью и анализ последствий для нефтеотдачи при заводнении. В заключение обсуждаются ограничения и проблемы, включая поиск репрезентативных образцов; визуализацию и моделирование течения и переноса в поровом пространстве, охватывающем много порядков величины по размеру; определение смачиваемости; и масштабирование результатов до промыслового масштаба. Сделан вывод, что моделирование на масштабе пор, вероятно, будет шире применяться в нефтяной промышленности, в том числе для оценки запасов нетрадиционной нефти и газа. Оно способно преобразовать наше понимание процессов многофазного течения, способствуя более эффективной добыче нефти и газа, удалению загрязняющих веществ и безопасному хранению диоксида углерода.