Механистический интегрированный геохимический и химический инструмент моделирования щелочного, поверхностно-активного и полимерного заводнения

Механистическое моделирование щелочного, поверхностно-активного и полимерного (ASP) заводнения учитывает химические реакции между щелочью и нефтью, приводящие к образованию мыла in situ, а также реакции между щелочью, минералами и пластовой водой. Комплексное механистическое моделирование такого процесса остается сложной задачей главным образом из-за сложного фазового поведения системы ASP и многообразия геохимических реакций, протекающих в пласте. Из-за отсутствия микроэмульсионной фазы и/или реакций, которые могут приводить к расходованию щелочи и соответствующему запаздыванию изменения pH, часто используют упрощенное описание фазового поведения ASP. Современный геохимический пакет IPhreeqc, разработанный Геологической службой США, был объединен с UTCHEM — исследовательским симулятором химического заводнения пласта, разработанным в Университете Техаса в Остине (UT), — для создания надежного, гибкого и точного интегрированного инструмента механистического моделирования ASP-заводнения. UTCHEM располагает комплексным пакетом расчета фазового равновесия для трех фаз (воды, нефти и микроэмульсии) в смесях поверхностно-активного вещества и мыла в зависимости от минерализации, температуры и концентрации косолвента. С помощью этого интегрированного инструмента можно моделировать гомогенные и гетерогенные реакции (растворение/осаждение минералов), необратимые реакции, реакции поверхностного комплексообразования и ионного обмена в неизотермических, неизобарических условиях, а также при локальном равновесии и кинетическом режиме. Слова, выделенные курсивом, определены в Приложении A. IPhreeqc содержит обширные базы данных химических компонентов и обладает гибкостью, позволяющей включать щелочные реакции, необходимые для моделирования ASP-заводнения. Поэтому, насколько нам известно, здесь впервые учитываются важнейшие аспекты ASP-заводнения. Представлен алгоритм моделирования геохимии в рамках алгоритма решения, неявного по давлению и явного по концентрации. Наконец, показано применение интегрированного инструмента UTCHEM–IPhreeqc для согласования трех различных процессов химического заводнения, связанных с реакциями: ASP-заводнения в кислой активной нефти, ASP-завод...