CN113863902B - 一种不同相态co2扩容改造程度评价装置及评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种不同相态CO₂扩容改造程度评价装置及方法，该装置包括：用于放置岩心样品的岩心夹持室；控制岩心夹持室围压的围压加载装置；控制岩心夹持室温度的恒温箱；提供多种相态CO₂的CO₂相态控制装置；将CO₂相态控制装置提供的多种相态的CO₂注入岩心夹持室中的变压式注入装置；分别与变压式注入装置和岩心夹持室连接的数据采集与处理装置，数据采集与处理装置获取扩容改造参数，基于扩容改造参数计算不同CO₂相态下不同注入条件对应的扩容改造系数。本发明计算获得不同相态下不同注入条件对应的扩容改造系数，通过多个扩容改造系数评价出不同相态CO₂在不同注入条件下的扩容改造程度，为现场CO₂扩容改造施工方案优化设计提供便利。

Description

一种不同相态CO2扩容改造程度评价装置及评价方法

技术领域

本发明属于油气田开发领域，具体涉及一种不同相态CO₂扩容改造程度评价装置及评价方法。

背景技术

对于低渗水敏性致密砂岩、页岩储层，可通过CO₂扩容改造技术，改善近井地带岩石孔渗结构，形成大体积高渗通道。为合理、高效地制定CO₂扩容改造方案，应充分认识CO₂对目标储层岩心的作用规律。研究不同相态CO₂在不同注入条件下扩容改造程度，评估和认识不同相态CO₂对岩心的作用规律，是目前较为可靠高效的方式。

申请专利“不同相态二氧化碳致裂页岩装置及实验方法(CN201811467133)”通过调节温度和CO₂压力，模拟气态、液态、超临界CO₂致裂页岩机理，测试页岩致裂前后的渗透率，但无法模拟研究和表征不同相态CO₂在不同注入条件下扩容改造程度。申请专利“一种基于损伤扩容理论的围岩位移预警方法(CN201711043563)”基于传统的Fennar公式，通过弹性力学求解，得到围岩压力计算式，考虑围岩随开挖过程损伤扩容变形的扩容效应，得到考虑围岩损伤区扩容效应的洞壁位移公式，但无法模拟研究CO₂注入过程中的扩容改造程度。申请专利“一种基于应力应变曲线评价致密储层可压性的方法(CN201810450260)”根据轴向应变-裂缝体积应变关系曲线，确定岩样扩容点，通过从扩容点到破裂点围成的应力应变曲线包络面积，获得其应变能大小，但无法系统地研究不同相态CO₂在不同注入条件下对岩石的作用规律。申请专利“变尺寸条件下水平井超临界CO₂压裂试验系统(CN201810720148)”提供了一种可用于研究不同尺寸人造试件在超临界CO₂压裂过程中变形特征的装置系统，利用变尺寸扁千斤顶，测量试样在三向应力作用下的变形特征，但无法模拟和表征不同相态CO₂在不同注入条件下扩容改造程度。文献“高应力卸荷条件下砂岩扩容特征及其剪胀角函数”通过开展不同初始围压水平的三轴峰前卸围压试验和常规三轴压缩试验，分析了卸荷应力路径对砂岩扩容的影响效应，但无法表征CO₂在不同注入条件下对岩石的扩容改造规律。

综上所述，虽然针对扩容改造及CO₂压裂方面的研究越来越受到重视，但针对不同相态CO₂在不同注入条件下的扩容改造程度评价装置及研究方法仍处于空白，亟需研发。因此，针对现场开发和储层改造需求，特别需要一种可用于评价研究不同相态CO₂在不同注入条件下的扩容改造装置，为CO₂扩容改造方案的制定提供指导。

发明内容

本发明的目的是提供一种可用于评价研究不同相态CO₂在不同注入条件下的扩容改造装置及方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种不同相态CO₂扩容改造程度评价装置，包括：岩心夹持室，所述岩心夹持室用于放置岩心样品；围压加载装置，所述围压加载装置与所述岩心夹持室连接，所述围压加载装置控制所述岩心夹持室的围压；恒温箱，所述恒温箱与所述岩心夹持室连接，所述恒温箱控制所述岩心夹持室的温度；CO₂相态控制装置，所述CO₂相态控制装置提供多种相态的CO₂；变压式注入装置，所述变压式注入装置分别与所述CO₂相态控制装置和所述岩心夹持室连接，所述变压式注入装置将所述CO₂相态控制装置提供的多种相态的CO₂注入所述岩心夹持室中；数据采集与处理装置，所述数据采集与处理装置分别与所述变压式注入装置和所述岩心夹持室连接，所述数据采集与处理装置获取扩容改造参数，基于所述扩容改造参数计算不同CO₂相态下不同注入条件对应的扩容改造系数。

可选的，所述岩心夹持室设置在架体内，所述架体包括底座、顶板和筒壁，所述底座和顶板分别与所述筒壁连接。

可选的，所述岩心夹持室包括侧壁和顶壁，所述侧壁固定连接在所述底座上，所述侧壁上沿竖直方向设有滑槽，所述顶壁的边缘设有与所述滑槽相匹配的滑块，所述顶壁能够相对于所述侧壁沿竖直方向滑动。

可选的，所述变压式注入装置设置在所述架体内，所述变压式注入装置插入所述岩心夹持室内。

可选的，所述评价装置还包括：储气罐，所述储气罐与所述CO₂相态控制装置连接，用于存储CO₂。

可选的，所述CO₂相态控制装置与变压式注入装置之间依次设有流量计、压力表和阀门。

可选的，所述扩容改造参数包括：所述扩容改造参数包括CO₂注入过程中的压力、CO₂注入时间、岩心初始渗透率、岩心注入过程中的渗透率、注入气体体积和返排气体体积。

可选的，所述数据采集与处理装置根据以下公式计算所述扩容改造系数：

其中，a为扩容改造系数，P₃为CO₂初始注入压力，P_t为CO₂注入过程中的压力，t为CO₂注入时间，K₀为岩心初始渗透率，K为岩心注入过程中的渗透率，V₀为注入气体体积，V_t为返排气体体积。

第二方面，本发明提供了一种不同相态CO₂扩容改造程度评价方法，利用上述不同相态CO₂扩容改造程度评价装置，所述方法包括：步骤1：针对一种CO₂相态，在多种注入条件下分别将CO₂注入所述岩心夹持室中，并分别获取每种注入条件下的扩容改造参数；步骤2：基于每种注入条件下的扩容改造参数，计算每种注入条件对应的扩容改造系数；步骤3：改变CO₂相态，重复执行步骤1至步骤2，获得每种CO₂相态下每种注入条件对应的扩容改造系数；步骤4：基于所述每种CO₂相态下每种注入条件对应的扩容改造系数，确定最优扩容改造系数。

可选的，所述步骤4包括：选取每种CO₂相态下每种注入条件对应的扩容改造系数的最大值作为所述最优扩容改造系数。

本发明的有益效果在于：本发明的不同相态CO₂扩容改造程度评价装置通过变压式注入装置将来自CO₂相态控制装置的CO₂注入岩心夹持室内，围压加载装置和恒温箱分别控制岩心夹持室的围压和温度，数据采集与处理装置采集不同相态下不同注入条件下的扩容改造参数，计算获得不同相态下不同注入条件对应的扩容改造系数，通过多个扩容改造系数评价出不同相态CO₂在不同注入条件下的扩容改造程度，为现场CO₂扩容改造施工方案优化设计提供便利。

本发明具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施例中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施例中进行详细陈述，这些附图和具体实施例共同用于解释本发明的特定原理。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本发明的一个实施例的不同相态CO₂扩容改造程度评价装置的连接结构图。

图2示出了根据本发明的一个实施例的不同相态CO₂扩容改造程度评价方法的流程图。

附图标记说明：

1、储气罐；2、CO₂相态控制装置；3、流量计；4、压力表；5、恒温箱；6、岩心夹持室；7、围压加载装置；8、数据采集与处理装置；9、变压式注入装置；10、架体。

具体实施方式

下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

本发明提供一种不同相态CO₂扩容改造程度评价装置，包括：岩心夹持室，岩心夹持室用于放置岩心样品；围压加载装置，围压加载装置与岩心夹持室连接，围压加载装置控制岩心夹持室的围压；恒温箱，恒温箱与岩心夹持室连接，恒温箱控制岩心夹持室的温度；CO₂相态控制装置，CO₂相态控制装置提供多种相态的CO₂；变压式注入装置，变压式注入装置分别与CO₂相态控制装置和岩心夹持室连接，变压式注入装置将CO₂相态控制装置提供的多种相态的CO₂注入岩心夹持室中；数据采集与处理装置，数据采集与处理装置分别与变压式注入装置和岩心夹持室连接，数据采集与处理装置获取扩容改造参数，基于扩容改造参数计算不同CO₂相态下不同注入条件对应的扩容改造系数。

具体的，岩心样品放置在岩心夹持室内，围压加载装置控制岩心夹持室的围压，使实验压力条件更接近储层真实条件；恒温箱控制岩心夹持室的温度，使实验温度条件更接近储层真实温度；CO₂相态控制装置分别与储气瓶和变压式注入装置相连，CO₂相态控制装置通过改变温度和压力，控制CO₂的相态，不同相态的CO₂流入变压式注入装置。当围压加载装置控制好岩心夹持室的围压以及恒温箱控制好岩心夹持室的温度后，针对同一相态的CO₂变压式注入装置以初始注入压力将CO₂注入岩心夹持室内，然后变压式注入装置控制CO₂的注入压力，注入压力低于岩石破裂压力；数据采集与处理装置分别在岩心夹持室和变压式注入装置采集扩容改造系数，基于所述扩容改造参数计算同一CO₂相态下不同注入条件对应的扩容改造系数。CO₂相态控制装置通过改变温度和压力，改变CO₂的相态，将改变相态后的CO₂流入变压式注入装置，变压式注入装置再将其注入岩心夹持室内，数据采集与处理装置采集扩容改造系数，计算不同CO₂相态下不同注入条件对应的扩容改造系数。

根据示例性的实施方式，不同相态CO₂扩容改造程度评价装置通过变压式注入装置将来自CO₂相态控制装置的CO₂注入岩心夹持室内，围压加载装置和恒温箱分别控制岩心夹持室的围压和温度，数据采集与处理装置采集不同相态下不同注入条件下的扩容改造参数，计算获得不同相态下不同注入条件对应的扩容改造系数，通过多个扩容改造系数评价出不同相态CO₂在不同注入条件下的扩容改造程度，为现场CO₂扩容改造施工方案优化设计提供便利。

作为可选方案，岩心夹持室设置在架体内，架体包括底座、顶板和筒壁，底座和顶板分别与筒壁连接。

具体的，岩心夹持室设置在架体内的底座上，架体还包括顶板和筒壁，底座和顶板分别与筒壁密封连接。

作为可选方案，岩心夹持室包括侧壁和顶壁，侧壁固定连接在底座上，侧壁上沿竖直方向设有滑槽，顶壁的边缘设有与滑槽相匹配的滑块，顶壁能够相对于侧壁沿竖直方向滑动。

具体的，岩心夹持室的侧壁固定连接在底座上，岩心样品放置在侧壁内的底座上，岩心夹持室的顶壁上的滑块在侧壁的滑槽上沿竖直方向滑动，使得岩心夹持室的高度根据岩心样品的大小伸缩调节。将岩心样品放入在底座上后，根据岩心样品的大小，滑动顶壁至靠近岩心样品的上方，调整高度后顶壁能够锁定，形成密封的岩心夹持室腔体。

作为可选方案，变压式注入装置设置在架体内，变压式注入装置插入岩心夹持室内。

具体的，岩心夹持室的顶壁上设有孔，变压式注入装置的底部沿顶壁的孔插入岩心夹持室内，插接部位密封连接。变压式注入装置可以随着岩心夹持室的顶部一起在高度方向上调整，变压式注入装置也可以在高度方向上不便，岩心夹持室的顶部单独在高度方向上调整，两种方式都需要密封连接。变压式注入装置改变注入压力的大小是现有技术，这里不再赘述。

作为可选方案，评价装置还包括：储气罐，储气罐与CO₂相态控制装置连接，用于存储CO₂。

具体的，CO₂相态控制装置将来自储气罐的CO₂进行相态改变，为变压式注入装置提供不同相态的CO₂。

作为可选方案，CO₂相态控制装置与变压式注入装置之间依次设有流量计、压力表和阀门。

具体的，打开CO₂相态控制装置与变压式注入装置之间的阀门，使CO₂流入变压式注入装置中，从流量计和压力表中读取CO₂流量和压力。

作为可选方案，扩容改造参数包括：扩容改造参数包括CO₂注入过程中的压力、CO₂注入时间、岩心初始渗透率、岩心注入过程中的渗透率、注入气体体积和返排气体体积。

作为可选方案，数据采集与处理装置根据以下公式计算扩容改造系数：

其中，a为扩容改造系数，P₃为CO₂初始注入压力，P_t为CO₂注入过程中的压力，t为CO₂注入时间，K₀为岩心初始渗透率，K为岩心注入过程中的渗透率，V₀为注入气体体积，V_t为返排气体体积。

具体的，针对同一相态的CO₂变压式注入装置以初始注入压力将CO₂注入岩心夹持室内，在后续的注入过程中变压式注入装置改变CO₂的注入压力，数据采集与处理装置记录CO₂注入时间t，数据采集与处理装置通过变压式注入装置采集CO₂注入过程中的压力及初始注入压力，在岩心夹持室内通过采集气体的注入流量确定岩心的初始渗透率和注入过程中的渗透率，通过注入时间和注入流量计算注入气体体积，采集岩心夹持室内的压力，通过岩心夹持室的体积，获得岩心夹持室内存在气体的体积，根据注入气体体积和存在的气体体积获得返排气气体体积。根据采集的或计算的t时刻的扩容改造参数，计算同一CO₂相态下t时刻的扩容改造系数，即同一CO₂相态下不同注入条件对应的扩容改造系数，在同一CO₂相态下获得每个注入条件对应的扩容改造系数。CO₂相态控制装置通过改变温度和压力，改变CO₂的相态，将改变相态后的CO₂流入变压式注入装置，变压式注入装置再将其注入岩心夹持室内，数据采集与处理装置采集扩容改造系数，计算每个CO₂相态下每个注入条件对应的扩容改造系数。

本发明还提供了一种不同相态CO₂扩容改造程度评价方法，利用上述不同相态CO₂扩容改造程度评价装置，方法包括：步骤1：针对一种CO₂相态，在多种注入条件下分别将CO₂注入岩心夹持室中，并分别获取每种注入条件下的扩容改造参数；步骤2：基于每种注入条件下的扩容改造参数，计算每种注入条件对应的扩容改造系数；步骤3：改变CO₂相态，重复执行步骤1至步骤2，获得每种CO₂相态下每种注入条件对应的扩容改造系数；步骤4：基于每种CO₂相态下每种注入条件对应的扩容改造系数，确定最优扩容改造系数。

具体的，针对一种CO₂相态，分别获取每种注入条件下的扩容改造参数，根据每种注入条件下的扩容改造参数，计算每种注入条件对应的扩容改造系数，再改变CO₂相态，分别获取每种CO₂相态下每种注入条件下的扩容改造参数，根据每种CO₂相态下每种注入条件下的扩容改造参数，计算每种CO₂相态下每种注入条件对应的扩容改造系数，在每种CO₂相态下每种注入条件对应的扩容改造系数确定最优改造系数，将最优改造系数对应的初始注入压力和扩容改造系数作为目标储层的扩容改造方案。

根据示例性的实施方式，不同相态CO₂扩容改造程度评价方法首先针对一种CO₂相态，计算获得不同注入条件对应的扩容改造系数，再改变CO₂的相态，获得不同CO₂相态下不同注入条件对应的扩容改造系数，在多个扩容改造系数中确定最优扩容改造系数，通过多个扩容改造系数评价出不同相态CO₂在不同注入条件下的扩容改造程度，通过最优扩容改造系数确定目标储层的扩容改造方案，为现场CO₂扩容改造施工方案优化设计提供便利。

可选的，步骤4包括：选取每种CO₂相态下每种注入条件对应的扩容改造系数的最大值作为最优扩容改造系数。

在一个示例中，将每种CO₂相态下每种注入条件对应的扩容改造系数直接进行比较，获得扩容改造系数的最大值，将扩容改造系数的最大值作为最优扩容改造系数，将最优扩容改造系数对应的初始注入压力，扩容改造参数等作为最优扩容改造方案。

在一个示例中，基于每种CO₂相态下每种注入条件对应的扩容改造系数，获得每种CO₂相态下的扩容改造系数变化曲线图，在每种CO₂相态下的扩容改造系数变化曲线图中，发现扩容改造系数的变化规律，当扩容改造系数随着时间的变长不再变化时，将扩容改造系数不再变化时的时间作为最优改造时间。

在一个示例中，比较多个扩容改造系数变化曲线图，在多个扩容改造系数变化曲线中选出扩容改造系数的最大值，将扩容改造系数的最大值作为最优扩容改造系数，将最优扩容改造系数对应的初始注入压力，扩容改造参数等作为目标储层的最优扩容改造方案。

实施例

图1示出了根据本发明的一个实施例的不同相态CO₂扩容改造程度评价装置的连接结构图。

如图1所示，该不同相态CO₂扩容改造程度评价装置，包括：岩心夹持室6，岩心夹持室6用于放置岩心样品；围压加载装置7，围压加载装置7与岩心夹持室6连接，围压加载装置7控制岩心夹持室6的围压；恒温箱5，恒温箱5与岩心夹持室6连接，恒温箱5控制岩心夹持室6的温度；CO₂相态控制装置2，CO₂相态控制装置2提供多种相态的CO₂；变压式注入装置9，变压式注入装置9分别与CO₂相态控制装置2和岩心夹持室6连接，变压式注入装置9将CO₂相态控制装置2提供的多种相态的CO₂注入岩心夹持室6中；数据采集与处理装置8，数据采集与处理装置8分别与变压式注入装置9和岩心夹持室6连接，数据采集与处理装置8获取扩容改造参数，基于扩容改造参数计算不同CO₂相态下不同注入条件对应的扩容改造系数。

其中，岩心夹持室6设置在架体10内，架体10包括底座、顶板和筒壁，底座和顶板分别与筒壁连接。

其中，岩心夹持室6包括侧壁和顶壁，侧壁固定连接在底座上，侧壁上沿竖直方向设有滑槽，顶壁的边缘设有与滑槽相匹配的滑块，顶壁能够相对于侧壁沿竖直方向滑动。

其中，变压式注入装置9设置在架体10内，变压式注入装置9插入岩心夹持室内6。

其中，评价装置还包括：储气罐1，储气罐1与CO₂相态控制装置2连接，用于存储CO₂。

其中，CO₂相态控制装置2与变压式注入装置9之间依次设有流量计3、压力表4和阀门。

其中，扩容改造参数包括：扩容改造参数包括CO₂注入过程中的压力、CO₂注入时间、岩心初始渗透率、岩心注入过程中的渗透率、注入气体体积和返排气体体积。

其中，数据采集与处理装置8根据以下公式计算扩容改造系数：

其中，a为扩容改造系数，P₃为CO₂初始注入压力，P_t为CO₂注入过程中的压力，t为CO₂注入时间，K₀为岩心初始渗透率，K为岩心注入过程中的渗透率，V₀为注入气体体积，V_t为返排气体体积。

针对江汉盐间页岩油区块某一页岩油井实施CO₂扩容改造，采用该实验装置测定不同相态CO₂在不同注入条件下的扩容改造程度，该装置的工作过程为：

(1)取目标储层岩样，测取岩样直径d、长度L，钻孔孔径为1/5d，孔深为3/4L。

(2)将岩样放入岩心夹持室6中，根据岩样大小，岩心加持室6的顶壁沿岩心加持室6的侧壁滑动到预设高度后能够锁定，连接架体10，连接实验装置。

(3)打开储气罐1，将CO₂泵入CO₂相态控制装置2中，CO₂相态控制装置2通过控制温度、压力，使CO₂达到超临界状态，记录温度T₀和压力P₀。

(4)打开CO₂相态控制装置2与变压式注入装置9之间的阀门，使CO₂流入变压式注入装置9中，从流量计3读取流量为q₀，从压力表4中读取压力为P₁。

(5)打开恒温箱5和围压加载装置7，根据储层温压特征，控制岩心夹持室温度T₁、压力P₂。之后变压式注入装置9以初始注入压力P₃将CO₂注入到岩心夹持室6中，以初始注入压力注入预设时段后，改变注入压力为P_t，P_t为注入时间为t时刻时注入的压力。

(6)数据采集与处理装置读取注入过程中的压力P_t、注入时间t、岩心初始渗透率K₀、岩心注入过程渗透率K、注入气体体积V₀和返排气体体积V_t。

(7)数据采集与处理装置计算注入过程中的扩容改造系数：

绘制扩容改造系数随时间的变化曲线，确定最优改造时间点。

(8)再次修改注入压力P_t，重复步骤(1)-(7)，计算不同注入条件下的扩容改造系数。

(9)改变CO₂相态控制装置温度T₀和压力P₀，重复步骤(1)-(8)，计算不同CO₂相态下不同注入条件下对应的扩容改造系数。

实施例二

图2示出了根据本发明的一个实施例的不同相态CO₂扩容改造程度评价方法的流程图。

如图2所示，一种不同相态CO₂扩容改造程度评价方法，利用上述不同相态CO₂扩容改造程度评价装置，该方法包括：

步骤1：针对一种CO₂相态，在多种注入条件下分别将CO₂注入岩心夹持室中，并分别获取每种注入条件下的扩容改造参数；

步骤2：基于每种注入条件下的扩容改造参数，计算每种注入条件对应的扩容改造系数；

步骤3：改变CO₂相态，重复执行步骤1至步骤2，获得每种CO₂相态下每种注入条件对应的扩容改造系数；

步骤4：基于每种CO₂相态下每种注入条件对应的扩容改造系数，确定最优扩容改造系数。

可选的，步骤4包括：选取每种CO₂相态下每种注入条件对应的扩容改造系数的最大值作为最优扩容改造系数。

针对江汉盐间页岩油区块某一页岩油井实施CO₂扩容改造，采用上述实验装置首先计算同一相态下CO₂在不同注入条件下的扩容改造参数，模拟研究同一相态下不同注入条件下扩容改造系数的变化规律，优选最优注入方案。然后改变CO₂相态控制装置的温度T₀和压力P₀，也就是改变CO₂的相态，每改变一次相态，计算该相态下不同注入条件下扩容改造系数，最终计算获得多个不同相态下不同注入条件下扩容改造系数，将多个扩容改造系数进行比较，选取扩容改造系数中的最大值，将扩容改造系数中的最大值作为最有扩容系数，将最优扩容系数对应的扩容改造参数和相态作为适合目标储层的最优扩容方案。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (8)

1.一种不同相态CO₂扩容改造程度评价装置，其特征在于，包括：

岩心夹持室，所述岩心夹持室用于放置岩心样品；

围压加载装置，所述围压加载装置与所述岩心夹持室连接，所述围压加载装置控制所述岩心夹持室的围压；

恒温箱，所述恒温箱与所述岩心夹持室连接，所述恒温箱控制所述岩心夹持室的温度；

CO₂相态控制装置，所述CO₂相态控制装置提供多种相态的CO₂；

变压式注入装置，所述变压式注入装置分别与所述CO₂相态控制装置和所述岩心夹持室连接，所述变压式注入装置将所述CO₂相态控制装置提供的多种相态的CO₂注入所述岩心夹持室中；

数据采集与处理装置，所述数据采集与处理装置分别与所述变压式注入装置和所述岩心夹持室连接，所述数据采集与处理装置获取扩容改造参数，基于所述扩容改造参数计算不同CO₂相态下不同注入条件对应的扩容改造系数；

其中，所述扩容改造参数包括：CO₂注入过程中的压力、CO₂注入时间、岩心初始渗透率、岩心注入过程中的渗透率、注入气体体积和返排气体体积；

其中，所述数据采集与处理装置根据以下公式计算所述扩容改造系数：

其中，α为扩容改造系数，P₃为CO₂初始注入压力，P_t为CO₂注入过程中的压力，t为CO₂注入时间，K₀为岩心初始渗透率，K为岩心注入过程中的渗透率，V₀为注入气体体积，V_t为返排气体体积。

2.根据权利要求1所述的不同相态CO₂扩容改造程度评价装置，其特征在于，所述岩心夹持室设置在架体内，所述架体包括底座、顶板和筒壁，所述底座和顶板分别与所述筒壁连接。

3.根据权利要求2所述的不同相态CO₂扩容改造程度评价装置，其特征在于，所述岩心夹持室包括侧壁和顶壁，所述侧壁固定连接在所述底座上，所述侧壁上沿竖直方向设有滑槽，所述顶壁的边缘设有与所述滑槽相匹配的滑块，所述顶壁能够相对于所述侧壁沿竖直方向滑动。

4.根据权利要求2所述的不同相态CO₂扩容改造程度评价装置，其特征在于，所述变压式注入装置设置在所述架体内，所述变压式注入装置插入所述岩心夹持室内。

5.根据权利要求1所述的不同相态CO₂扩容改造程度评价装置，其特征在于，所述评价装置还包括：

储气罐，所述储气罐与所述CO₂相态控制装置连接，用于存储CO₂。

6.根据权利要求1所述的不同相态CO₂扩容改造程度评价装置，其特征在于，所述CO₂相态控制装置与变压式注入装置之间依次设有流量计、压力表和阀门。

7.一种不同相态CO₂扩容改造程度评价方法，利用权利要求1-6中任一项所述的不同相态CO₂扩容改造程度评价装置，其特征在于，所述方法包括：

步骤1：针对一种CO₂相态，在多种注入条件下分别将CO₂注入所述岩心夹持室中，并分别获取每种注入条件下的扩容改造参数；

步骤2：基于每种注入条件下的扩容改造参数，计算每种注入条件对应的扩容改造系数；

步骤3：改变CO₂相态，重复执行步骤1至步骤2，获得每种CO₂相态下每种注入条件对应的扩容改造系数；

步骤4：基于所述每种CO₂相态下每种注入条件对应的扩容改造系数，确定最优扩容改造系数。

8.根据权利要求7所述的不同相态CO₂扩容改造程度评价方法，其特征在于，所述步骤4包括：

选取每种CO₂相态下每种注入条件对应的扩容改造系数的最大值作为所述最优扩容改造系数。

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