申请/专利权人：中国华能集团有限公司;中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司

申请日：2018-11-28

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN109932272B

主分类号：G01N5/02

分类号：G01N5/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2019.07.19#实质审查的生效;2019.06.25#公开

摘要：本发明公开一种CO2驱替实验系统及实验方法，包括气体制冷系统、气体注入系统、液体注入系统和岩心夹持系统；气体制冷系统由装有CO2的气瓶、净化器、制冷水浴、第一CO2泵和储罐依次连接组成；气体注入系统通过储罐与第二CO2泵和缓冲罐依次连接；液体注入系统包括并联的两个支路，第一支路包括第一活塞容器，第二支路由包扣第二活塞容器；液体注入系统的入口依次与注液泵、第一容器连接，出口与缓冲罐出口相连接；岩心夹持系统包括岩心夹持器；岩心夹持器连接气体注入系统和液体注入系统。本发明装置可以模拟并测试二氧化碳或者水溶液在不同排量、不同温度、不同压力、不同溶液配比情况下的对储层岩心的驱替过程，计算残余水饱和度，或者残余CO2饱和度。

主权项：1.一种CO2驱替实验方法，其特征在于，基于一种CO2驱替实验系统，所述CO2驱替实验系统包括气体制冷系统、气体注入系统、液体注入系统和岩心夹持系统；所述气体制冷系统由装有CO2的气瓶1、第一阀2、净化器3、第二阀4、制冷水浴5、第五阀10、第一CO2泵11、第六阀12和储罐14依次连接组成；制冷水浴5经过第四阀7、过滤器8与储罐14的顶部相连接；所述气体注入系统通过储罐14与第二CO2泵15和缓冲罐19依次连接，此外，缓冲罐19的底部连接有由第八阀20控制的放空支路；所述液体注入系统包括并联的两个支路，第一支路包括第一活塞容器24，第二支路由包扣第二活塞容器25；液体注入系统的入口分别经过第十二阀26、第十三阀27与注液泵28、第一容器29连接，出口分别经过第十阀22、第十一阀23与缓冲罐19出口相连接；所述岩心夹持系统包括岩心夹持器33；岩心夹持器33连接气体注入系统和液体注入系统；还包括回环压系统、计量系统和抽真空系统；所述回环压系统包括依次连接的手摇泵36、第十六阀38、第六压力计40和回压阀41；岩心夹持器33侧面依次通过第四压力计34、第十五阀35与手摇泵36相连接；手摇泵36通过阀门能够控制输出回压和环压的大小；岩心夹持器33的出口依次通过第五压力计37、第十七阀39连接回压阀41的第一入口；所述计量系统包括气液分离器43；回压阀41的出口连接气液分离器43的入口；气液分离器43的底部出口与第二容器45相连接，第二容器45的底部设置有天平44；气液分离器43的顶部设有气体流量计42；所述抽真空系统包括真空泵30，通过管线连接在第九阀21和第十四阀31之间；CO2的气瓶1与净化器3之间设有第一阀2；净化器3与制冷水浴5之间设有第二阀4；制冷水浴5与第一CO2泵11之间设有第五阀10；第一CO2泵11与储罐14之间设有第六阀12；制冷水浴5依次经过第四阀7、过滤器8与储罐14连接；在制冷水浴5的顶部还设置有通过第三阀6控制的第一放空支路；储罐14的顶部设置有第一压力计13和温度计9；缓冲罐19与岩心夹持器33之间设有第九阀21和第十四阀31，缓冲罐19的底部连接有第八阀20控制的第二放空支路；缓冲罐19的顶部连接有第二压力计17、安全阀18和由第七阀16控制的第三放空支路；液体注入系统的第一支路由第十阀22、第一活塞容器24、第十二阀26依次连接组成，第二支路由第十一阀23、第二活塞容器25、第十三阀27依次连接组成；液体注入系统的出口连接第九阀21和第十四阀31之间；岩心夹持系统包括依次连接的第十四阀31、第三压力计32、岩心夹持器33、第五压力计37和第十七阀39；岩心夹持器33侧面设置有第四压力计34；气体注入系统中第一CO2泵11采用双杠恒速恒压泵，第一CO2泵11的入口端经过第五阀10连接在制冷水浴5的底部，出口端经过第六阀12连接在储罐14的底部；第二CO2泵15能够根据出口压力，控制CO2输出的启动或者暂停，保证缓冲罐19中压力恒定；所述抽真空系统用于在实验前，抽出岩样空隙和仪器系统中空气，消除空气对实验测试精度的干扰；所述CO2驱替实验方法包括以下步骤：步骤1，对岩心孔隙度、孔隙体积、渗透率、进行测试；步骤2，将岩心放置于烤箱内烘干，去除其内部水分，随后称取岩心干重M0；步骤3，将称取岩心干重后的岩心放置于岩心夹持器33，并且关闭第九阀21、第十阀22、第十一阀23、第十五阀35和第十七阀39，打开抽真空系统抽真空；步骤4，将实验用的水溶液放置于第一活塞容器24或者第二活塞容器25的上部；打开注液泵28将第一容器29中清水吸入，将实验用水溶液驱替经过岩心夹持器33中的岩样，使之饱和水溶液，然后取出岩样称重M1；步骤5，打开第一阀2、第二阀4、第五阀10、第六阀12，使得CO2气体经过第一CO2泵进入储罐14，同时调节制冷水浴5和储罐14的温度至设定温度；调节第二CO2泵15，使得缓冲罐19中CO2保持在实验设定的稳定压力，并且不断输入到岩心夹持器33中，使得其中的岩样饱和CO2，然后对岩样称重M2；则在这一实验条件下的残余水饱和度Swr为：Swr＝M2-M0M1-M0；步骤6，改变实验条件，调节不同温度、不同压力、不同排量以及不同液体配比，根据预先测得的岩心原始渗透率，得到相应条件下对储层岩心造成的伤害程度；步骤4-5中，改变饱和与驱替的先后顺序，先让岩心用CO2驱替，使其饱和CO2，然后用水溶液驱替；假设岩心中CO2质量为M3，管道中CO2质量为M4，从岩心中流出的CO2质量为M5，以溶解条件流出CO2质量为M6，实验结束时温度压力条件下密度为R，岩心样品孔隙体积为V，则根据质量守恒定律，计算残留在岩样内部超临界CO2饱和度为Sgr：Sgr＝M3+M4-M5-M6RV。

全文数据：一种CO2驱替实验系统及实验方法技术领域本发明属于二氧化碳和水多相流技术领域，特别涉及一种CO2驱替实验系统及实验方法。背景技术近年来，二氧化碳无水压裂技术，CO2驱替开发非常规天然气，以及CO2地质埋存等有关技术正逐渐成为当前人们研究的热点。它们均涉及到关于CO2和水或水溶液，或水力压裂液在储层的两相渗流或者驱替的过程。然而，现有的驱替实验系统仅仅针对气相驱替或者液相驱替，或者注入压力波动较大，造成实验误差较大，无法同时满足CO2和水或水溶液，或水力压裂液在储层的两相渗流和驱替的过程。发明内容本发明的目的在于提供一种CO2驱替实验系统及实验方法，以解决上述技术问题；本发明装置可以模拟并测试二氧化碳或者水溶液在不同排量、不同温度、不同压力、不同溶液配比情况下的对储层岩心的驱替过程，计算残余水饱和度，或者残余CO2饱和度。为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种CO2驱替实验系统，包括气体制冷系统、气体注入系统、液体注入系统和岩心夹持系统；所述气体制冷系统由装有CO2的气瓶1、第一阀2、净化器3、第二阀4、制冷水浴5、第五阀10、第一CO2泵11、第六阀12和储罐14依次连接组成；制冷水浴5经过第四阀7、过滤器8与储罐14的顶部相连接；所述气体注入系统通过储罐14与第二CO2泵15和缓冲罐19依次连接，此外，缓冲罐19的底部连接有由第八阀20控制的放空支路；所述液体注入系统包括并联的两个支路，第一支路包括第一活塞容器24，第二支路由包扣第二活塞容器25；液体注入系统的入口分别经过第十二阀26、第十三阀27与注液泵28、第一容器29连接，出口分别经过第十阀22、第十一阀23与缓冲罐19出口相连接；所述岩心夹持系统包括岩心夹持器33；岩心夹持器33连接气体注入系统和液体注入系统。进一步的，还包括回环压系统、计量系统和抽真空系统；所述回环压系统包括依次连接的手摇泵36、第十六阀38、第六压力计40和回压阀41；岩心夹持器33侧面依次通过第四压力计34、第十五阀35与手摇泵36相连接；手摇泵36通过阀门能够控制输出回压和环压的大小；岩心夹持器33的出口依次通过第五压力计37、第十七阀39连接回压阀41的第一入口；所述计量系统包括气液分离器43；回压阀41的出口连接气液分离器43的入口；气液分离器43的底部出口与第二容器45相连接，第二容器45的底部设置有天平44；气液分离器43的顶部设有气体流量计42；所述抽真空系统包括真空泵30，通过管线连接在第九阀21和第十四阀31之间。进一步的，CO2的气瓶1与净化器3之间设有第一阀2；净化器3与制冷水浴5之间设有第二阀4；制冷水浴5与第一CO2泵11之间设有第五阀10；第一CO2泵11与储罐14之间设有第六阀12；制冷水浴5依次经过第四阀7、过滤器8与储罐14的顶部相连接；在制冷水浴5的顶部还设置有通过第三阀6控制的第一放空支路；储罐14的顶部设置有第一压力计13和温度计9。进一步的，缓冲罐19与岩心夹持器33之间设有第九阀21和第十四阀31，缓冲罐19的底部连接有第八阀20控制的第二放空支路；缓冲罐19的顶部连接有第二压力计17、安全阀18和由第七阀16控制的第三放空支路；液体注入系统的第一支路由第十阀22、第一活塞容器24、第十二阀26依次连接组成，第二支路由第十一阀23、第二活塞容器25、第十三阀27依次连接组成；液体注入系统的出口连接第九阀21和第十四阀31之间；岩心夹持系统包括依次连接的第十四阀31、第三压力计32、岩心夹持器33、第五压力计37和第十七阀39；岩心夹持器33侧面设置有第四压力计34。进一步的，气体注入系统中第一CO2泵11采用双杠恒速恒压泵，第一CO2泵11的入口端经过第五阀10连接在制冷水浴5的底部，出口端经过第六阀12连接在储罐14的底部；第二CO2泵15能够根据出口压力，控制CO2输出的启动或者暂停，保证缓冲罐19中压力恒定。进一步的，所述抽真空系统用于在实验前，抽出岩样空隙和仪器系统中空气，消除空气对实验测试精度的干扰。进一步的，岩心夹持系统内部含有包裹实验岩心的套管。进一步的，气体流量计42为湿式气体流量计；天平44选用精度万分之一以上的高精度天平。一种CO2驱替实验方法，包括以下步骤：步骤1，对岩心孔隙度、孔隙体积、渗透率、进行测试；步骤2，将岩心放置于烤箱内烘干，去除其内部水分，随后称取岩心干重M0；步骤3，将称取岩心干重后的岩心放置于岩心夹持器33，并且关闭第九阀21、第十阀22、第十一阀23、第十五阀35和第十七阀39，打开抽真空系统抽真空；步骤4，将实验用的水溶液放置于第一活塞容器24或者第二活塞容器25的上部；打开注液泵28将第一容器29中清水吸入，将实验用水溶液驱替经过岩心夹持器33中的岩样，使之饱和水溶液，然后取出岩样称重M1；步骤5，打开第一阀2、第二阀4、第五阀10、第六阀12，使得CO2气体经过第一CO2泵进入储罐14，同时调节制冷水浴5和储罐14的温度至设定温度；调节第二CO2泵15，使得缓冲罐19中CO2保持在实验设定的稳定压力，并且不断输入到岩心夹持器33中，使得其中的岩样饱和CO2，然后对岩样称重M2；则在这一实验条件下的残余水饱和度Swr为：Swr＝M2-M0M1-M0；步骤6，改变实验条件，调节不同温度、不同压力、不同排量以及不同液体配比，根据预先测得的岩心原始渗透率，得到相应条件下对储层岩心造成的伤害程度。进一步的，步骤4-5中，改变饱和与驱替的先后顺序，先让岩心用CO2驱替，使其饱和CO2，然后用水溶液驱替；假设岩心中CO2质量为M3，管道中CO2质量为M4，从岩心中流出的CO2质量为M5，以溶解条件流出CO2质量为M6，实验结束时温度压力条件下密度为R，岩心样品孔隙体积为V，则根据质量守恒定律，计算残留在岩样内部超临界CO2饱和度为Sgr：Sgr＝M3+M4-M5-M6RV。与现有技术相比，本发明的有益效果是：1本发明专用于模拟并测试二氧化碳和水在不同温度、不同压力、不同排量、不同液体配比的情况下的对储层岩心的伤害程度。2气体制冷系统包括制冷水浴5可以灵活控制输出CO2温度，保证需要时以液态形式用第一CO2泵输出。3第一CO2泵11采用双杠恒速恒压泵，它保证CO2液体恒定压力或者恒定流量输出。制冷水浴5和储罐14顶部通过第四阀7和过滤器8连接，可以用于调节二者内部压力，且设计有第三阀6起到防控作用。储罐14设计有控温功能，保证内部CO2为液态。此外设计有缓冲罐19可以起到压力缓冲作用，有利于实验压力平稳进行。第二CO2泵15可以根据出口压力，控制CO2输出的启动或者暂停，保证缓冲罐19中压力恒定。4真空泵30在实验前，抽出岩样空隙和仪器系统中空气，消除空气对实验的干扰。5岩心夹持系统内部含有包裹实验岩心的套管，采用耐高温耐酸的材质，且有很高的延展性，可以避免实验过程中CO2对其腐蚀。6液体注入系统设计有第一活塞容器24和第二活塞容器25，可以根据工作需要，通过阀门灵活控制，选择一个或者两个同时工作。7回环压系统通过手摇泵36和阀门灵活控制，控制压力稳定，便于操作。8计量系统中气体流量计42为湿式气体流量计。天平44选用高精度天平，精度万分之一以上。气液分离器43可以将经过它的CO2和液体分离，便于计量及称重。9本发明所有连接管线均采用316L管线，以防CO2无水压裂液对管线的酸性腐蚀。附图说明图1是本发明一种CO2驱替实验系统的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。如图1所示，本发明提供一种CO2驱替实验系统，包括气体制冷系统、抽真空系统、气体注入系统、液体注入系统、岩心夹持系统、回环压系统和计量系统。气体制冷系统由装有CO2的气瓶1、第一阀2、净化器3、第二阀4、制冷水浴5、第五阀10、第一CO2泵11、第六阀12、储罐14依次连接组成。此外，制冷水浴5依次经过第四阀7、过滤器8与储罐14的顶部相连接。在制冷水浴5的顶部还设计有通过第三阀6控制的放空支路。储罐14的顶部设计有第一压力计13和温度计9。气体注入系统通过储罐14与第二CO2泵15、缓冲罐19、第九阀21依次连接，此外，缓冲罐19的底部连接有第八阀20控制的放空支路，放置液体进入后，对其进行排空；缓冲罐19的顶部连接有第二压力计17、安全阀18和由第七阀16控制的放空支路。液体注入系统包含并联的两个支路，第一支路由第十阀22、第一活塞容器24、第十二阀26依次连接，第二支路由第十一阀23、第二活塞容器25、第十三阀27依次连接；液体注入系统的入口依次与注液泵28、第一容器29连接，其出口与第九阀21出口相连接。岩心夹持系统包括依次连接的第十四阀31、岩心夹持器33和第十七阀39，其中紧邻岩心夹持器33出入口两端分别连接有第三压力计32和第五压力计37。岩心夹持器33侧面设计有第四压力计34，可以用于计量其环压。回环压系统包括依次连接的手摇泵36、第十六阀38和回压阀41；第十六阀38的出口管路安装有第六压力计40。此外，岩心夹持器33侧面依次通过第四压力计34、第十五阀35与手摇泵36相连接。手摇泵36可以通过阀门灵活控制输出回压、环压的大小。计量系统包括气液分离器43和气体流量计42；第十七阀39的输出端连接回压阀41的第一入口，第十六阀38的出口连接回压阀41的第二入口，回压阀41的出口连接气液分离器43；气液分离器43的顶部设有气体流量计42。气液分离器43的底部出口与第二容器45相连接，第二容器45的底部设计有天平44。计量系统还包括位于岩心入口端和出口端的第三压力计32和第五压力计37。气体流量计42采用湿式气体流量计。抽真空系统由真空泵30组成，连接在第九阀21与第十四阀31之间。气体制冷系统包括制冷水浴5，制冷水浴5可以灵活控制输出CO2温度，保证需要时以液态形式用第一CO2泵输出。气体注入系统中第一CO2泵11采用双杠恒速恒压泵，它的入口端连接在制冷水浴5的底部，保证CO2液体恒定压力或者恒定流量输出，出口端连接在储罐14的底部。储罐14设计有控温功能，保证内部CO2为液态。此外设计有缓冲罐19可以起到压力缓冲作用，利于实验压力平稳进行。第二CO2泵15可以根据出口压力，控制CO2输出的启动或者暂停，保证缓冲罐19中压力恒定。抽真空系统用真空泵30在实验前，抽出岩样空隙和仪器系统中空气，消除空气对实验的干扰。岩心夹持系统内部含有包裹实验岩心的套管，采用耐高温耐酸的材质，且有很高的延展性，可以避免实验过程中CO2对其腐蚀。液体注入系统设计有第一活塞容器24和第二活塞容器25，可以根据工作需要，通过阀门灵活控制。回环压系统通过手摇泵36和阀门灵活控制，增减压力。本发明一种CO2驱替试验装置工作时，其测试方法步骤如下：步骤1，对岩心孔隙度、孔隙体积、渗透率、进行测试。步骤2，将岩心放置于烤箱内一定时间例如24小时，去除其内部水分，随后称取岩心干重M0。步骤3，将称取岩心干重后的岩心放置于岩心夹持器33，并且关闭第九阀21、第十阀22、第十一阀23、第十五阀35和第十七阀39，打开真空泵30抽真空。步骤4，将实验用的水溶液或者压裂液放置于第一活塞容器24或者第二活塞容器25的上部。打开注液泵28将第一容器29中清水吸入，将实验用水溶液驱替经过岩心夹持器33中的岩样，使之饱和水，然后取出岩样称重M1。步骤5，打开第一阀2、第二阀4、第五阀10、第六阀12，使得CO2气体经过第一CO2泵进入储罐14，同时调节好制冷水浴5和储罐14的温度，到适当的实验温度。调节好第二CO2泵15，使得缓冲罐19中CO2保持在实验需要的稳定压力，并且不断输入到岩心夹持器33中，使得其中的岩样饱和CO2，然后对岩样称重M2。则表明在这一实验条件下的残余水饱和度Swr为：Swr＝M2-M0M1-M0步骤6，改变实验条件，调节不同温度、不同压力、不同排量以及不同溶液或压裂液配比，测试该条件下的岩心渗透率Ki，对比预先测得的岩心原始渗透率K0，得到相应条件下对储层岩心造成的伤害程度F。F＝K0-KiK0×100％同理，改变饱和与驱替的先后顺序，先向岩心注入CO2，使其饱和CO2，然后用水溶液驱替。假设经过第二CO2泵15累计进入实验管道中CO2质量为M3，残留在第二CO2泵15和岩心夹持器33入口端之前的管路系统中CO2质量为M4可以通过测量管路体积与该条件下CO2密度乘积计量到，从岩心中流出的CO2质量为M5纯CO2气体，通过气液分离器43分离出以溶解条件流出CO2质量为M6，实验结束时候岩心夹持器33内部温度、压力条件下密度为R，岩心样品孔隙体积为V，则根据质量守恒定律，可以计算残留在岩样内部超临界CO2饱和度为Sgr：Sgr＝M3-M4-M5-M6RV。本发明一种CO2驱替实验系统，可以模拟并测试二氧化碳和水溶液或者水力压裂液在不同排量、不同温度、不同压力、及不同流速情况下，对储层岩心的伤害程度，可以计算残余水饱和度，或者残余CO2饱和度。

权利要求：1.一种CO2驱替实验系统，其特征在于，包括气体制冷系统、气体注入系统、液体注入系统和岩心夹持系统；所述气体制冷系统由装有CO2的气瓶1、第一阀2、净化器3、第二阀4、制冷水浴5、第五阀10、第一CO2泵11、第六阀12和储罐14依次连接组成；制冷水浴5经过第四阀7、过滤器8与储罐14的顶部相连接；所述气体注入系统通过储罐14与第二CO2泵15和缓冲罐19依次连接，此外，缓冲罐19的底部连接有由第八阀20控制的放空支路；所述液体注入系统包括并联的两个支路，第一支路包括第一活塞容器24，第二支路由包扣第二活塞容器25；液体注入系统的入口分别经过第十二阀26、第十三阀27与注液泵28、第一容器29连接，出口分别经过第十阀22、第十一阀23与缓冲罐19出口相连接；所述岩心夹持系统包括岩心夹持器33；岩心夹持器33连接气体注入系统和液体注入系统。2.根据权利要求1所述的一种CO2驱替实验系统，其特征在于，还包括回环压系统、计量系统和抽真空系统；所述回环压系统包括依次连接的手摇泵36、第十六阀38、第六压力计40和回压阀41；岩心夹持器33侧面依次通过第四压力计34、第十五阀35与手摇泵36相连接；手摇泵36通过阀门能够控制输出回压和环压的大小；岩心夹持器33的出口依次通过第五压力计37、第十七阀39连接回压阀41的第一入口；所述计量系统包括气液分离器43；回压阀41的出口连接气液分离器43的入口；气液分离器43的底部出口与第二容器45相连接，第二容器45的底部设置有天平44；气液分离器43的顶部设有气体流量计42；所述抽真空系统包括真空泵30，通过管线连接在第九阀21和第十四阀31之间。3.根据权利要求2所述的一种CO2驱替实验系统，其特征在于，CO2的气瓶1与净化器3之间设有第一阀2；净化器3与制冷水浴5之间设有第二阀4；制冷水浴5与第一CO2泵11之间设有第五阀10；第一CO2泵11与储罐14之间设有第六阀12；制冷水浴5依次经过第四阀7、过滤器8与储罐14的顶部相连接；在制冷水浴5的顶部还设置有通过第三阀6控制的第一放空支路；储罐14的顶部设置有第一压力计13和温度计9。4.根据权利要求3所述的一种CO2驱替实验系统，其特征在于，缓冲罐19与岩心夹持器33之间设有第九阀21和第十四阀31，缓冲罐19的底部连接有第八阀20控制的第二放空支路；缓冲罐19的顶部连接有第二压力计17、安全阀18和由第七阀16控制的第三放空支路；液体注入系统的第一支路由第十阀22、第一活塞容器24、第十二阀26依次连接组成，第二支路由第十一阀23、第二活塞容器25、第十三阀27依次连接组成；液体注入系统的出口连接第九阀21和第十四阀31之间；岩心夹持系统包括依次连接的第十四阀31、第三压力计32、岩心夹持器33、第五压力计37和第十七阀39；岩心夹持器33侧面设置有第四压力计34。5.根据权利要求4所述的一种CO2驱替实验系统，其特征在于，气体注入系统中第一CO2泵11采用双杠恒速恒压泵，第一CO2泵11的入口端经过第五阀10连接在制冷水浴5的底部，出口端经过第六阀12连接在储罐14的底部；第二CO2泵15能够根据出口压力，控制CO2输出的启动或者暂停，保证缓冲罐19中压力恒定。6.根据权利要求4所述的一种CO2驱替实验系统，其特征在于，所述抽真空系统用于在实验前，抽出岩样空隙和仪器系统中空气，消除空气对实验测试精度的干扰。7.根据权利要求4所述的一种CO2驱替实验系统，其特征在于，岩心夹持系统内部含有包裹实验岩心的套管。8.根据权利要求4所述的一种CO2驱替实验系统，其特征在于，气体流量计42为湿式气体流量计；天平44选用精度万分之一以上的高精度天平。9.一种CO2驱替实验方法，其特征在于，基于权利要求4所述的一种CO2驱替实验系统，包括以下步骤：步骤1，对岩心孔隙度、孔隙体积、渗透率、进行测试；步骤2，将岩心放置于烤箱内烘干，去除其内部水分，随后称取岩心干重M0；步骤3，将称取岩心干重后的岩心放置于岩心夹持器33，并且关闭第九阀21、第十阀22、第十一阀23、第十五阀35和第十七阀39，打开抽真空系统抽真空；步骤4，将实验用的水溶液放置于第一活塞容器24或者第二活塞容器25的上部；打开注液泵28将第一容器29中清水吸入，将实验用水溶液驱替经过岩心夹持器33中的岩样，使之饱和水溶液，然后取出岩样称重M1；步骤5，打开第一阀2、第二阀4、第五阀10、第六阀12，使得CO2气体经过第一CO2泵进入储罐14，同时调节制冷水浴5和储罐14的温度至设定温度；调节第二CO2泵15，使得缓冲罐19中CO2保持在实验设定的稳定压力，并且不断输入到岩心夹持器33中，使得其中的岩样饱和CO2，然后对岩样称重M2；则在这一实验条件下的残余水饱和度Swr为：Swr＝M2-M0M1-M0；步骤6，改变实验条件，调节不同温度、不同压力、不同排量以及不同液体配比，根据预先测得的岩心原始渗透率，得到相应条件下对储层岩心造成的伤害程度。10.根据权利要求9所述的一种CO2驱替实验方法，其特征在于，步骤4-5中，改变饱和与驱替的先后顺序，先让岩心用CO2驱替，使其饱和CO2，然后用水溶液驱替；假设岩心中CO2质量为M3，管道中CO2质量为M4，从岩心中流出的CO2质量为M5，以溶解条件流出CO2质量为M6，实验结束时温度压力条件下密度为R，岩心样品孔隙体积为V，则根据质量守恒定律，计算残留在岩样内部超临界CO2饱和度为Sgr：Sgr＝M3+M4-M5-M6RV。

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