| 超高压无脉冲驱替技术在岩心渗流与 CO₂ 地质封存实验中的应用 |
| 点击次数:24 更新时间:2026-09-18 |
1. 实验方法
(1)系统搭建:高压注射泵经管线连接岩心夹持器入口,岩心由围压泵施加侧向围压(一般高于孔隙压力 20–50bar),出口经回压阀精确控制孔隙压力,压差传感器跨接夹持器两端,产出液与气体由计量单元记录;系统置于恒温箱模拟地层温度。
(2)岩心预处理:烘干、称重、抽真空饱和模拟地层水,由增重法计算孔隙度。
(3)渗透率测定:恒速注入地层水,压差稳定后依达西定律计算渗透率。此步骤对流速稳定性极为敏感——流速波动直接转化为压差波动,导致渗透率失真。
(4)驱替与封存模拟:恒压或恒速注入超临界 CO₂(临界点 73.8bar/31.1℃,封存工况普遍高于 100bar,深层储层可达 500bar 以上),记录压差、产出组成与突破时间,评价封存效率与提高采收率效果。
2. 匹配性分析
(1)压力覆盖:UHDM 提供 890bar 与 1000bar 两个压力等级,完整覆盖页岩、深层油气与超临界 CO₂ 封存的全压力段(100–800bar),深层工况无需贴量程上限运行。
(2)无脉冲输出:区别于往复柱塞泵的周期性脉动,Nemesys 注射泵以精密丝杠持续推进输出,脉动被抑制至无可测量影响的程度,避免压力冲击造成低渗岩心应力损伤与微粒运移,保障驱替前缘均匀推进。
(3)精度与分辨率:UHDM 配 10mL 钢注射器时最小流量 12 nL/min,推杆定位分辨率达纳米级,在低渗岩心常用的 0.01–0.1 mL/min 恒流点上控制极稳,渗透率数据重复性好。
(4)材质兼容:地层水高矿化度、CO₂ 溶水生成碳酸,泵标配 316L 不锈钢注射器,可选哈氏合金,密封件有 FKM/EPDM/FFKM/PTFE 多种选择,适应长期酸性介质工况;配套高压阀工作压力最高 1300bar。
(5)模块化与项目切换:多泵经 CAN 总线级联联动,可同步注入地层水、原油与示踪剂;CETONI Elements 软件统一编排升压—平衡—驱替—计量全流程。完成驱替项目后,仅需更换注射器与管路、调用新的软件流程,即可切换至相对渗透率、敏感性评价或 CO₂ 吞吐实验,硬件复用率高。
3. 结语
岩心物理模拟的数据质量由压力范围、输出平稳性与流量精度共同决定。Nemesys UHDM 在三项指标上均与 CCUS 及油气藏模拟需求高度适配,是高温高压岩心实验的可靠流体输送单元。
CETONI 产品在中国由大连力迪代理,全国设有 7 个办事处,可就近提供选型咨询、安装调试与维修保养等售后支持。
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