إزاحة الماء بواسطة ثاني أكسيد الكربون السائل في نموذج ميكروي لشبكة مسام ذات نفاذية مزدوجة

توجد تباينات في النفاذية في التشكيلات الجيولوجية متعددة الطبقات التي يتم النظر فيها لاحتجاز الكربون. لتحسين فهمنا للإزاحات ذات المسام غير المتجانسة، تم تقييم إزاحة الماء بواسطة ثاني أكسيد الكربون السائل (LCO2) في نموذج ميكروي لشبكة مسام ذات منطقتين نفاذيتين متميزتين. بسبب نسبة اللزوجة المنخفضة (logM = -1.1)، حدث إزاحة غير مستقرة عند جميع معدلات الحقن عبر درجتين من الحجم. تم إزاحة الماء بواسطة LCO2 فقط في المنطقة ذات النفاذية العالية عند معدلات حقن منخفضة مع تحول الآلية من الانسياب الشعري إلى الانسياب اللزج مع زيادة معدل التدفق. عند معدلات الحقن العالية، أزاح LCO2 الماء في المنطقة ذات النفاذية المنخفضة مع الانسياب الشعري كآلية سائدة. تم تقييم تشبع LCO2 (S(LCO2)) كدالة لمعدل الحقن باستخدام المجهر الفلوري. في جميع التجارب، كانت أكثر من 50% من LCO2 موجودة في المسارات النشطة للتدفق، وزادت هذه النسبة مع انتقال الإزاحة من الانسياب الشعري إلى الانسياب اللزج. تم استخدام نموذج تدفق ثنائي الطور على مقاييس مستمرة مع معلمات سيولة وهيدروليكية محددة بشكل مستقل للتنبؤ بـ S(LCO2) في المجال ذي النفاذية المزدوجة. تم الحصول على توافق مع تجارب النموذج الميكروي لمعدلات الحقن المنخفضة. ومع ذلك، لا يأخذ النموذج العددي في الاعتبار عمليات الانسياب اللزج غير المستقرة التي لوحظت تجريبياً عند المعدلات الأعلى وبالتالي قدر S(LCO2) بشكل زائد.