多孔介質(zhì)中CO2-鹽水兩相滲流微觀特性研究.pdf

1、CO2的溫室效應(yīng)所導(dǎo)致的全球氣候變暖現(xiàn)象已經(jīng)受到了廣泛的關(guān)注。目前，各國科學(xué)家針對CO2減排提出了多種方案。其中，被認(rèn)為最有前景的方案是在地下咸水層中進行的CO2地質(zhì)封存，預(yù)計其全球封存總量約為103Gt。微觀尺度下的CO2和鹽水的兩相流動研究有利于闡明CO2咸水層封存的機理，因此具有重要的研究價值。
　　目前高分辨率的X射線計算機斷層掃描技術(shù)(X-rayCT)的進步可以使人們直接對多孔介質(zhì)內(nèi)部的流體進行觀測。這項技術(shù)目前在石油工

2、程領(lǐng)域(如EOR)已得到廣泛的應(yīng)用。本文利用微焦點X射線CT(Micro-CT)研究了多孔介質(zhì)骨骼結(jié)構(gòu)特性以及多孔介質(zhì)內(nèi)CO2和鹽水混合注入過程的兩相流動特性。
　　(1)對Mirco-CT的圖像特性進行了系統(tǒng)的研究，通過對不同密度的試樣的成像實驗確定了所得到的16位圖像灰度值和試樣的密度成線性關(guān)系。這與以往的醫(yī)用CT得到的CT數(shù)和物質(zhì)密度之間的線性變化關(guān)系相一致。
　　(2)利用Mirco-CT對多孔介質(zhì)的骨骼結(jié)構(gòu)特性進行

3、了詳細(xì)的研究，得到了多孔介質(zhì)的孔隙度、迂曲度和粒徑分布。證實了Mirco-CT研究多孔介質(zhì)的可行性。
　　(3)在多孔介質(zhì)內(nèi)行了不同流速、不同CO2注入組分的兩相流實驗。利用Micro-CT觀測CO2和鹽水的兩相流流動特性。發(fā)現(xiàn)CO2飽和度分布與多孔介質(zhì)孔隙度的分布有著相同的增減趨勢。這主要是因為在流動過程中，CO2相比于鹽水具有較好的流動性，更容易占據(jù)較大的空間。此外所用的多孔介質(zhì)親水性較強，由于毛細(xì)管力的存在，較小的孔隙空間相