通过核磁共振对CO2增强气体回收的视觉研究

CO2增强气体回收（CO2-EGR）提供了双重好处，既提高了天然气生产，又实现了碳封存。然而，由于传统观察方法的局限性，CO2-CH4相互作用的孔隙尺度位移动态仍然不够清楚。本研究开发了一种集成的低场核磁共振（NMR）工作流程，结合T2光谱、分层T2光谱、1D剖面和NMR成像，实时定量监测和可视化CO2驱动的CH4在砂岩岩心中的位移。该集成方法使CO2-EGR过程的多尺度可视化成为可能。T2光谱分析表明，CH4主要存储在介孔中，信号幅度和峰面积反映了CH4的含量和回收。分层T2光谱提供了空间分辨的信息，确认了岩心层之间的活塞式迁移前沿。1D剖面捕获了轴向CH4分布和位移前沿进展，识别了CO2突破时机。NMR成像提供了直观的位移形态可视化，显示了活塞式前沿和CH4重新分布。该集成的低场NMR方法被证明是实时多尺度表征气体–气体位移过程的强大非破坏性工具。结果显示，CH4的回收受渗透率和注入速率的显著影响：高渗透率的岩心在较高的注入速率下实现了更大的回收，而低渗透率的岩心表现有限。这些发现验证了NMR作为实时监测的有效非破坏性工具，并有助于更好地理解异质储层中的CO2-EGR机制。 • 首次使用低场NMR在岩心尺度上实时可视化CH4在CO2注入中的位移。 • 集成的T2和分层T2光谱表征了CH4分布并定量CO2注入过程中的回收。 • 1D剖面和成像显示了位移前沿，揭示了活塞式行为并识别了突破时间。