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摘要
二氧化碳地质封存(CGS)是减少温室气体排放和缓解气候变化最有前景的技术之一，以水合物形式将CO2封存在废弃的天然气水合物储层中，能够在CGS中发挥关键性作用。基于青海木里地区煤系天然气水合物储层的基本物性特征，研制水合物储层人造岩心，分析岩心密度、孔隙率及渗透率随石英砂粒径的变化特征。通过低场核磁共振技术研究岩心中CO2水合物饱和度演化特征，阐明水合物生成期间岩心孔隙结构特性。结果表明：随石英砂粒径减小，岩心孔隙率与渗透率呈先上升后下降变化特征；岩心孔径主体分布在0.004～0.050μm，主要为小孔与微孔孔隙。CO2水合物核磁饱和度变化可划分为4个阶段：初始期、诱导期、合成期及稳定期，合成期内核磁信号强度降低，岩心中水合物饱和度快速增大。水合物生成期间，岩心孔隙体积比例曲线逐渐由两边向中间靠拢，孔隙分布范围逐渐减小，岩心中超大孔孔隙随水合物生成逐渐消失，微孔孔隙对水合物的生成起决定作用。岩心孔隙率越大，水合物生成效率及饱和度相对较高。研究成果为掌握天然气水合物储层中CO2封存机理与封存效率提供科学基础。
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单位西安科技大学; 中煤科工集团西安研究院有限公司; 土木工程学院
