煤田地质与勘探

作者：刘廷, 李景霖, 李铱, 淡文栋, 刁玉杰, 马鑫,

关键词：CO₂地质封存, 核磁共振, 孔隙结构, CO₂驱替效率,

目的碎屑岩孔隙结构对咸水层CO2地质封存潜力的评估至关重要，目前对于封存过程孔隙结构的研究多集中于室内人造岩心，天然岩心相较于人造岩心孔径分布更复杂，非均质性更强。方法以鄂尔多斯盆地深部储层的天然岩心和2块不同孔隙的人造岩心为研究对象，通过饱水CO2驱替实验，利用多相流驱替核磁共振分析与成像系统，分析孔隙结构(非均质性)对岩心CO2驱替的影响。结果和结论(1) 孔隙度为5%、15%的人造岩心，驱替效率分别为67.09%和46.71%；孔隙度为15%的天然岩心驱替效率为37.67%。(2) 天然岩心横向弛豫时间曲线呈单峰分布，非均质性强；人造岩心横向弛豫时间曲线呈双峰分布，孔隙大小分布均匀，残余水饱和度较低，其中，低孔隙度时孔隙连通性好，CO2与岩心的充分接触，有效降低了界面张力，显著增强了CO2的驱替效率。(3) 天然岩心的强非均质性导致其CO2驱替效率显著低于相同孔隙度的人造岩心，天然岩心残余水主要赋存于小孔隙中。在碎屑岩储层CO2封存潜力评价中，应充分考虑岩心非均质性的影响，建议实验优先采用天然岩心或构建非均质人造岩心，以更准确预测CO2封存行为，避免采用均质材料高估封存效率参数。本研究为场地筛选、潜力评估、注入方案设计等提供了理论依据和实验支撑。

来源：2025年第12期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

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