[实用新型]一种二氧化碳在盐水层中封存机理的可视化实验装置

说明书

本实用新型涉及二氧化碳封存领域，具体涉及一种二氧化碳在盐水层中封存机理的可视化实验装置。包括依次连接的输送系统、加热装置、岩心夹持器以及分离器，所述岩心夹持器还与CT扫描仪相连，其中，岩心夹持器的入口端、岩心夹持器本体上及岩心夹持器的出口端分别设置有入口端压力传感器、中间点压力传感器及出口端压力传感器；现有技术得到的实验结果一般较为单一，得到进出口端压力、注入流量、流出流量等数值；本实用新型可以测量岩心绝对渗透率、相对渗透率、次岩心尺度的饱和度和孔隙度分布、进一步得出驱替效率、残余封存量等结论，并提供可视化图像，实验结果大大丰富。

技术领域

本实用新型涉及二氧化碳封存领域，具体涉及一种二氧化碳在盐水层中封存机理的可视化实验装置。

背景技术

众多研究显示二氧化碳是造成全球变暖的主要温室气体，这就促使全球各国都采取措施来控制大气中CO₂的含量，碳捕集与封存（CCS）技术作为其重要手段近年来备受关注，相比其他地层（枯竭油层、无法开采煤层等）的封存能力，盐水层是封存潜力最大、分布最广的地层，然而，CO₂地质封存是一个极其复杂关于地层岩石-地层流体-CO₂系统耦合的过程，因此为了减少在实际的工程操作之中的盲目性和危险性，首先研究清楚CO₂在盐水层中的渗流规律是很有必要的，其对工程方案的制定有着很大的指导意义，而这一部分工作，就需要实验室物理模拟研究来完成；

现有的实验室研究CO₂封存机理的装置主要就是岩心驱替系统，一般分为流体注入系统、岩心夹持系统和数据记录系统等几部分，传统实验中我们都将岩心看做一个均匀的整体，在注入端泵入流体，在岩心两端装有压力计测量进口和出口压力，而在出口端放置流量计等数据采集装置。通过改变注入速度、压力、温度等得到不同条件下的流体流入量、流出量等数据来简单评价其封存能力；现有的研究CO₂封存机理的岩心驱替装置有以下缺点：1.只测量入口和出口端压力，对岩心内部压力分布不清；2.将岩心看做是均匀的整体，无法获知次岩心尺度上的各个性质的变化；3.装置的简单化可能造成岩心样品干化等问题，无法稳态测定相渗曲线等问题；4.实验结果只是简单的数值，结果过于单一。

实用新型内容

针对现有技术中提到的问题，本实用新型提出一种二氧化碳在盐水层中封存机理的可视化实验装置。

本实用新型一种二氧化碳在盐水层中封存机理的可视化实验装置，包括依次连接的输送系统、加热装置、岩心夹持器以及分离器，所述岩心夹持器还与CT扫描仪相连，其中，岩心夹持器的入口端、岩心夹持器本体上及岩心夹持器的出口端分别设置有入口端压力传感器、中间点压力传感器及出口端压力传感器；所述输送系统包括至少一个二氧化碳泵和盐水泵，其中，二氧化碳泵还与二氧化碳罐连接，输送系统与加热装置之间还设有电动阀。

优选地，所述二氧化碳泵和盐水泵均设有两个。

优选地，所述CT扫描仪还与计算机连接，CT扫描仪对岩心夹持器进行扫描并将扫描结果传输给计算机。

优选地，所述岩心夹持器还与围压泵相连，岩心夹持器还与围压泵之间还设有围压压力传感器。

优选地，还包括有回压泵，回压泵设置在分离器与盐水泵之间。

优选地，所述二氧化碳罐与二氧化碳泵之间，岩心夹持器与分离器之间均设有过滤器。

优选地，所述二氧化碳罐与二氧化碳泵之间、加热装置与岩心夹持器之间、岩心夹持器与分离器之间均设置有止回阀。

优选地，还包括有多个安全阀，所述二氧化碳泵、盐水泵、围压泵、回压泵、入口端压力传感器、出口端压力传感器均连接有安全阀。

优选地，所述岩心夹持器型号是HKY。

本实用新型相对于现有技术，取得了以下的技术效果：