[发明专利]一种水溶性气藏注入-埋存全过程CO2

权利要求书

1.一种水溶性气藏注入-埋存全过程CO₂-CH₄溶解置换实验装置，其特征在于，包括高压驱替泵、地层水容器、高碳气容器、高烃气容器、高温高压配样器、气液分离器、气相色谱仪、离子色谱仪；所述地层水容器、高碳气容器和高烃气容器的底端分别通过阀门与高压驱替泵连接；所述地层水容器、高碳气容器和高烃气容器的顶端分别与四通阀A的三个端口连接，四通阀A的另一端口连接四通阀B的一端口，四通阀B的另外三个端口分别连接高温高压配样器、压力表、回压阀，所述回压阀通过三通阀与回压泵和回压表相连；所述回压阀另一接口连接气液分离器，气相色谱仪用于分析气液分离器分离出来的气体组成，离子色谱仪用于分析气液分离器分离出来的液体组成。

2.如权利要求1所述的水溶性气藏注入-埋存全过程CO₂-CH₄溶解置换实验装置，其特征在于，所述高温高压配样器包括圆筒形配样罐，配样罐上下端通过密封盖密封，上端密封盖上设置实验流体进出口，实验流体进出口与四通阀B一端口连接，下端密封盖上设置液压油进出口，液压油进出口通过阀门与液压泵连接；配样罐内部设置一活塞将罐体内空间分隔为独立的上空腔和下空腔，上空腔用于盛装实验流体，下空腔内盛装液压油，通过控制液压油的量推动活塞来对上空腔内实验流体加压；所述配样罐内还设置加热元件，用于控制上空腔内的温度；所述配样罐外壁中部套设安装一环形固定件将配样罐夹持固定，环形固定件上设置有一横梁，横梁的另一端固定在一竖直的支架上，使得配样罐能够以横梁为旋转轴上下倒置旋转。

3.采用如权利要求1或2所述的水溶性气藏注入-埋存全过程CO₂-CH₄溶解置换实验装置进行实验的方法，其特征在于，步骤如下：

S1、准备样品：按照现场资料配制地层水；按照气样组成制备高碳气和高烃气；

S2、制备混合液：将配制好的地层水泵入高温高压配样器中，设定配样器温度恒定；在实验室条件下，将高烃气以恒定压力注入到高温高压配样器中；在恒定压力下，使配样器内的高烃气与地层水充分混合，达到气液两相溶解平衡，然后排除未溶解的气体；

S3、开展溶解置换实验：在恒定压力下，将高碳气注入步骤S2得到的装有饱和高烃气的地层水的配样器中，使高碳气与液体充分接触混合，达到气液两相溶解平衡；然后排出未溶解气体，测试未溶解气体的成分组成；再排出配样器中液体，开展地层水单次脱气实验，测试溶解气水比和溶解气的气体组成；

S4、重复步骤S2、S3，将配制好的地层水，依次改变恒定压力条件下，饱和高烃气制备不同压力条件下的混合液；分别在对应压力条件下开展高碳气置换高烃气实验，依次测试未溶解气的气体组成、溶解气水比和溶解气的气体组成。

4.如权利要求3所述的水溶性气藏注入-埋存全过程CO₂-CH₄溶解置换实验方法，其特征在于，步骤S1中，配制地层水所需的各组分及用量配比根据现场地层水成分分析资料确定。

5.如权利要求3所述的水溶性气藏注入-埋存全过程CO₂-CH₄溶解置换实验方法，其特征在于，步骤S1中，高碳气的各组分摩尔百分比如下：27.5％CH₄、4.9％N₂和67.6％CO₂；高烃气的各组分摩尔百分比如下：73.9％CH₄、25.6N₂和0.5％CO₂。

6.如权利要求3所述的水溶性气藏注入-埋存全过程CO₂-CH₄溶解置换实验方法，其特征在于，步骤S2中，设定配样器恒定温度为地层温度；设定注入气恒定压力及配样器恒定压力为地层压力。