【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及碳捕获、利用与封存，具体涉及一种高低温与高压状态下二氧化碳驱替实时监测装置。
技术介绍
1、碳捕获、利用与封存(ccus)是将工业生产中的二氧化碳用各种手段捕捉然后储存或者利用的过程，对于解决全球气候变暖、保护环境具有重要的意义。目前使用最为广泛的ccus技术为二氧化碳驱油技术，就是把二氧化碳注入油层中以提高油田采油率的技术。其关键技术环节在于将二氧化碳注入到地层中后形成混相前缘，从原油中萃取出较重的碳氢化合物，并不断使驱替前缘的气体浓缩，使得二氧化碳和原油就变成混相的液体，形成单一液相，从而可以有效地将地层原油驱替到生产井。在该过程中，二氧化碳受到自身温度和储层温度、压力的影响，同时存在气态、液态和超临界态，其在地层岩石中的渗透和扩散过程较为复杂。因此，研发一种测量装置，能够考虑不同的温度、压力条件，实现对于气态、液态和超临界态二氧化碳驱替地层流体(水、油)过程的测量，对于量化和评价二氧化碳驱油技术的效果具有极为重要的意义。
2、郎东江等人在专利《用于核磁共振系统的页岩渗吸岩心夹持器》中提出了一种岩心夹持器[1]，包括：腔体组件，腔体组件包括腔体和管件，腔体内部设置有热源，管件内部用于放置岩心，管件嵌入腔体中；一对端座组件，一对端座组件用于封闭管件的两端，一对端座组件上分别设有流体注入管和流体回收管。该专利技术的夹持器能够与核磁共振静磁场射频线圈配合，在线高温、高压实时检测页岩渗吸核磁共振t2谱。顾兆斌在专利《核磁共振在线检测页岩气的方法》中提出了一种检测页岩气的方法[2]，即利用高温高压探头对其中的
3、由此可以看出，前人所研发的实验装置或者提出的试验方法，往往主要是对于岩石试样进行前处理后，采用核磁共振方法进行测量，难以实现实时检测与二氧化碳状态、多种类型的温度-压力环境等耦合分析，因此一种高低温与高压状态下二氧化碳驱替实时监测装置极为重要。本专利技术提出一种高低温与高压状态下二氧化碳驱替实时监测装置，解决了地下开采工程中无法模拟真实地下环境，无法进行实时驱替效果监测的问题，并提高开采效率。
4、引用
5、[1]郎东江,伦增珉,吕成远等.用于核磁共振系统的页岩渗吸岩心夹持器[p].北京市:cn111751397a,2020-10-09.
6、[2]顾兆斌,孙威,刘卫等.核磁共振在线检测页岩气的方法[p].北京市:cn105181728b,2017-07-07.
7、[3]赵吉儿,葛新民,范宜仁等.一种基于低场核磁共振的页岩裂缝评价方法[p].山东省:cn115421213a,2022-12-02.
技术实现思路
1、本申请例的目的是提供一种高低温与高压状态下二氧化碳驱替实时监测装置。
2、为了实现上述目的，本申请第一方面提供了一种高低温与高压状态下二氧化碳驱替实时监测装置，装置包括：
3、1、一种高低温与高压状态下二氧化碳驱替实时监测装置，其特征在于，所述装置包括：
4、数据采集处理系统：包括低场核磁共振测量装置(1)和其连接的实时数据处理分析用计算机(2)。两者通过数据传输线连接，其中低场核磁共振测量装置用于测量岩石的多指数弛豫衰减曲线，计算机用来基于核磁实验测量数据对于多指数弛豫衰减曲线进行实时的反演与分析，得到t2谱反演数据与孔径分布情况，从而判断岩石内部孔径分布情况。
5、高低温与高压环境模拟系统：该系统预置于低场核磁共振测量装置内，包裹住试验样块。主要包含高低温温度控制模块(4)和轴压与围压控制模块(5)，同时外接温度与压力控制面板(6)。其中高低温温度控制模块可以实现高温(25-600℃)以及低温(-60-0℃)环境温度的控制，轴压和围压控制模块可以为试块增加轴压(0-100mpa)和围压(0-50mpa)。基于该装置可以实现常温环境下、高温环境下、低温环境下、常温围压条件下、常温轴压条件下、高温围压条件下、高温轴压条件下、低温围压条件下、低温轴压条件下、常温围压与轴压条件下、高温围压与轴压条件下、低温围压与轴压条件下12种模式的测量，从而可以实现对高温高压地层、低温高压地层等实际工程地质情况的真实模拟测量。
6、真空加压饱和系统：包括配有阀门的第三管路，贯穿容器模块右端盖并于所述右端盖密封连接，外部管路接真空抽气(20)与压力表(18)；所述负压模块通过第二管路抽取试样真空形成负压，以将试块内孔隙中空气抽空，为下一步注水或注油进行准备。包括与注水(油)孔连接的第二管路和重力排水(油)装置，实现饱和步骤的注水(油)和排水(油)。所述第二管路上配有阀门(7)、加压泵(10)和液体流量计(8)，加压泵可以根据实验需要施加不同饱水(油)压力，上连水罐(11)与油罐(12)，贯穿容器模块上端盖并与所述上端盖密封连接；所述重力排水(油)装置即容器模块的下端板(13)，均布有可控制开合的密封排水(油)孔，通过管路连接至核磁共振仪外的集水槽(15)。利用该装置，可以更换不同类型的水以模拟不同的地下水，更换不同类型的油体模拟不同密度、粘度等参数类型的油体，从而可以为co2驱替不同类型流体分析提供保障。
7、驱替系统：包括配有阀门的第一管路，所述第一管路贯穿容器模块左端盖，并与左端盖密封连接，配有加压泵(24)、压力表(21)、气体流量计(23)、阀门(22)与co2状态调节装置(31)，通过加压注入co2进行驱替。其中co2状态调节装置(31)可以通过调节温度和压力，以保证co2气体进入试样时的不同状态(气体状态、超临界状态和液体状态)，从而得到多种模态下co2驱替效果。
8、排气系统：包括配有阀门的第三管路，所述第三管路贯穿容器模块右端盖，并与右端盖密封连接，配有抽气泵(29)、压力表(28)、气体流量计(27)、排气控制装置(32)与阀门(26)，外部连接集气罐(30)，用于排出和收集驱替完成后的废气，并可以对收集的废气取样进行监测，排气控制装置(32)用于可以调节气体排除时的流速和压力，保护设备与试样不受损坏。
9、2、一种高低温本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高低温与高压状态下二氧化碳驱替实时监测装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种高低温与高压状态下二氧化碳驱替实时监测装置，其特征在于，基于该装置实现常温环境下、高温环境下、低温环境下、常温围压条件下、常温轴压条件下、高温围压条件下、高温轴压条件下、低温围压条件下、低温轴压条件下、常温围压与轴压条件下、高温围压与轴压条件下、低温围压与轴压条件下12种模式的测量，实现对高温高压地层、低温高压地层实际工程地质情况的真实模拟测量。
3.根据权利要求2所述的一种高低温与高压状态下二氧化碳驱替实时监测装置，其特征在于，其特征在于，所述功能包括：
4.根据权利要求1所述的一种高低温与高压状态下二氧化碳驱替实时监测装置，其特征在于，所述试样承载台与连接口包括：
5.根据权利要求4所述的一种高低温与高压状态下二氧化碳驱替实时监测装置，其特征在于，所述钛合金容器底板(13)为带有均布可控制开合的密封排水孔板，只有在排水环节时，所有排水孔打开，进行重力排水，下方设集水槽(15)进行液体收集；除排水环节外，所有排水孔关闭并密封，接口处
6.根据权利要求1所述的一种高低温与高压状态下二氧化碳驱替实时监测装置，其特征在于，高低温温度控制模块实现高温25-600℃以及低温-60-0℃环境温度的控制，轴压和围压控制模块为试块增加轴压0-100MPa和围压0-50MPa。
...【技术特征摘要】
1.一种高低温与高压状态下二氧化碳驱替实时监测装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种高低温与高压状态下二氧化碳驱替实时监测装置，其特征在于，基于该装置实现常温环境下、高温环境下、低温环境下、常温围压条件下、常温轴压条件下、高温围压条件下、高温轴压条件下、低温围压条件下、低温轴压条件下、常温围压与轴压条件下、高温围压与轴压条件下、低温围压与轴压条件下12种模式的测量，实现对高温高压地层、低温高压地层实际工程地质情况的真实模拟测量。
3.根据权利要求2所述的一种高低温与高压状态下二氧化碳驱替实时监测装置，其特征在于，其特征在于，所述功能包括：
4.根据权利要求1所述的一种高低温与高压状态下二氧化碳驱替实时监测装置，其特征在于，所述试样承载台与连接口包...
【专利技术属性】
技术研发人员：席岩，陈鹏豪，邢峻豪，尹仁昇，李馨宇，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：
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