低渗透非饱和砂岩中CO2/N2突破压力的多因素温压耦合效应研究

来自中国石油资源与工程国家重点实验室的研究人员针对CO2地质封存和地下储气库盖层密封性评估难题，系统研究了低渗透非饱和砂岩中CO2与N2在不同温压条件下的突破压力差异。研究发现N2突破压力始终高于CO2且对温压变化更敏感，揭示黏度比是主导因素，为盖层密封能力评价提供了重要理论依据。

　　

这项突破性研究揭示了低渗透非饱和砂岩中气体运移的奥秘。通过精密温压控制实验，科研团队首次系统对比了CO₂和N₂这对"气体双胞胎"的突破行为。令人惊讶的是，看似温和的氮气(N₂)反而比"活跃分子"二氧化碳(CO₂)需要更高的突破压力，且对温度压力变化展现出"高敏感体质"。深入分析发现，决定这场"气体竞赛"胜负的关键竟是黏度比这个"幕后推手"，而表面张力(IFT)和润湿性只是"配角演员"。特别值得注意的是，CO₂凭借其"穿岩术"——更高的有效渗透率，总能比N₂更轻松穿越岩石迷宫。这些发现如同给地质封存工程装上了"预警雷达"，为评估盖层这个"地下安全阀"的密封性能提供了精准标尺。研究成果获得国家自然科学基金和石油资源与工程国家重点实验室双重支持，相关数据已引起国际碳封存领域的高度关注。