探索火焰离子化检测技术在分析高温储层中用于二氧化碳增强采油（CO2-EOR）应用的气体示踪剂方面的潜力

《Greenhouse Gases: Science and Technology》：Exploring the Potential of Flame Ionisation Detector Technique to Analyse Gas Tracers for CO2-Based Enhanced Oil Recovery Applications in High-Temperature Reservoirs

全氟化合物PMCH和PDCH示踪剂在高温下用于CO2地质封存及三次采油效能评估。采用火焰离子化检测器（FID）替代传统电子捕获检测器（ECD），经120℃老化48小时及GC-MS分析证实其热化学稳定性。砂岩岩心实验显示示踪剂吸附量极低，EDX检测无矿物学改变，润湿性测试接触角约52°，表明水湿环境。通过 slim tube 方法测定CO2最小混相压力约1500 psi，岩心驱替实验利用FID检测分析突破曲线，获得孔隙体积覆盖率、流动系数等关键参数。验证了PMCH/PDCH在高温储层环境下的适用性，FID检测方法具有经济环保优势。

　　

摘要

本文评估了全氟碳（PFC）气体示踪剂——全氟甲基环己烷（PMCH）和全氟-1,3-二甲基环己烷（PDCH）在高温条件下的二氧化碳（CO₂）地质储存和增强采油（EOR）应用效果。采用了一种基于火焰离子化检测器（FID）的新检测方法，该方法相较于传统的电子捕获检测器（ECD）更具成本效益且更环保，同时克服了相关监管和维护方面的挑战。通过将示踪剂与CO₂共同置于120°C环境中老化48小时，利用气相色谱-质谱联用技术（GC–MS）确认其热稳定性未受影响。吸附实验表明这些示踪剂在砂岩中的吸附作用极小；能量分散X射线光谱（EDX）分析也未显示出任何显著的矿物学变化。润湿性测试结果显示，在水润湿环境下接触角约为52°，界面张力稳定在约56.45 mN/m。使用细管装置测得CO₂的最低互溶压力（MMP）约为1500 psi。在印度拉贾斯坦油田的砂岩岩芯上进行了岩芯注水实验，以研究示踪剂的迁移行为。通过气相色谱-火焰离子化检测器分析得到的突破曲线用于计算扫掠孔隙体积、扫掠效率、洛伦兹系数和孔隙曲折度。研究结果证实了PMCH和PDCH示踪剂的热稳定性和化学稳定性，证明了它们在水库特征分析和CO₂监测中的适用性。基于FID的检测方法被证明是有效且实用的。

利益冲突

作者声明不存在任何利益冲突。