CN115144298A - 测定co2在孔隙中不同封存状态封存量的实验方法及装置 - Google Patents

测定co2在孔隙中不同封存状态封存量的实验方法及装置 Download PDF

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CN115144298A CN202210693346.9A CN202210693346A CN115144298A CN 115144298 A CN115144298 A CN 115144298A CN 202210693346 A CN202210693346 A CN 202210693346A CN 115144298 A CN115144298 A CN 115144298A
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芮振华
钱程
都凯
陈思维
赵阳
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Abstract

本发明提供一种测定CO2在孔隙中不同封存状态封存量的实验方法及装置，该方法包括通过氮气吸附/解吸实验获取岩心的孔吼半径分布；基于热重法二氧化碳吸附实验获取在预设温度和预设压力范围内的二氧化碳的过剩吸附量曲线，其中，预设压力范围为1～30MPa；采用蒙特卡罗分子模拟方法对所述过剩吸附量曲线进行校正；根据所述孔吼半径分布和校正后的过剩吸附量曲线计算所述岩心的二氧化碳的绝对吸附量。本发明的测定方法在测定CO2在孔隙中不同封存状态封存量时考虑了吸附相的体积并克服了孔吼分布的非均质性，测定的结果更加准确。

Description

测定CO2在孔隙中不同封存状态封存量的实验方法及装置
技术领域
本发明属于地质勘探技术领域，尤其涉及一种测定CO2在孔隙中不同封存状态封存量的实验方法及装置。
背景技术
国内外学者在对煤系泥岩和页岩的吸附性能进行研究时,研究的主要方法有容量法和热重法，前者的针对性更强，后者的精度更高。近几年随着页岩气勘探开发的蓬勃发展，热重法更多地被使用，热重法以磁悬浮天平为主要检测工具。
现有技术中，在利用容量法对煤系泥岩和页岩等温吸附特征进行研究时发现，等温吸附实验直接获取的吸附数据为过剩吸附量，由于过剩吸附量忽略了吸附相体积的影响，其测试结果无法真实反映页岩吸附能力。目前，常用的方法是利用吸附相密度结合吉布斯过剩吸附量定义式进行校正，因此吸附相密度的准确性和合理性对校正结果具有重要影响。但是基于前人的研究，无论是容量法和热重法测试，得到的吸附量均为单一孔径下岩心的过剩吸附量。综，前人对吸附相密度的研究尚不能反映页岩的真实吸附能力，而不同学者研究结果相差很大，这必将对客观评价页岩吸附气能力产生较大影响。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种测定CO2在孔隙中不同封存状态封存量的实验方法及装置，旨在解决现有技术中的全岩心尺度二氧化碳吸附封存量的计算不准确的技术问题。
为了实现上述目的，本发明提供一种测定CO2在孔隙中不同封存状态封存量的实验方法，包括：
通过氮气吸附/解吸实验获取岩心的孔喉半径分布；
基于热重法二氧化碳吸附实验获取在预设温度和预设压力范围内的二氧化碳的过剩吸附量曲线，其中，预设压力范围为1～30MPa；
采用蒙特卡罗分子模拟方法对所述过剩吸附量曲线进行校正；
根据所述孔喉半径分布和校正后的过剩吸附量曲线计算所述岩心的二氧化碳的绝对吸附量。
在本发明的实施例中，所述基于热重法二氧化碳吸附实验获取在预设温度和预设压力范围内的二氧化碳的过剩吸附量曲线的步骤包括：
在预设温度下，对所述岩心的密封腔内充入预设压力范围内的二氧化碳；
采用热重法进行二氧化碳吸附测试实验并获取预设压力范围内的每个体系压力下的二氧化碳的过剩吸附量；
根据预设压力范围内的二氧化碳的过剩吸附量数据绘制预设温度下的二氧化碳的过剩吸附量曲线。
在本发明的实施例中，所述采用蒙特卡罗分子模拟方法对所述过剩吸附量曲线进行校正的步骤包括：
采用蒙特卡罗分子模拟方法计算二氧化碳在预设温度和预设压力范围内，不同孔喉半径所对应的二氧化碳吸附层的平均密度；
根据所述二氧化碳吸附层的平均密度校正所述岩心的过剩吸附量曲线。
在本发明的实施例中，所述采用蒙特卡罗分子模拟方法计算二氧化碳在预设温度和预设压力范围内，不同孔喉半径所对应的二氧化碳吸附层的平均密度的步骤包括：
计算在预设温度和预设压力范围内，孔喉半径为R1所对应的二氧化碳密度并绘制二氧化碳密度分布曲线；
根据二氧化碳分子的直径划分吸附层，得到孔喉半径为R1下的二氧化碳吸附层；
计算预设温度和预设压力范围内，孔喉半径为R1所对应的二氧化碳吸附层的平均密度；
改变选取的孔喉半径并依次重复上述步骤，并获取在预设温度和预设压力范围内，不同孔喉半径所对应的二氧化碳吸附层的平均密度曲线。
在本发明的实施例中，所述根据所述孔喉半径分布和校正后的过剩吸附量曲线计算所述岩心的二氧化碳的绝对吸附量的步骤包括：
根据岩心孔喉半径分布和不同孔喉半径所对应的二氧化碳吸附层的平均密度计算整个岩心的二氧化碳吸附层的平均密度；
根据过剩吸附量和整个岩心的二氧化碳吸附层的平均密度计算预设温度且预设压力范围内状态下所述岩心的绝对吸附量。
在本发明的实施例中，岩心的单个二氧化碳吸附层的平均密度采用如下计算公式计算得到：
Figure BDA0003701235250000031
式中，ρave为单个二氧化碳吸附层的平均密度，kg/m3；ρads为二氧化碳吸附层的原位密度，kg/m3；a是二氧化碳吸附层的起点，b是二氧化碳吸附层的终点，zab是a与b之间的距离，为单个二氧化碳分子的直径长度，nm。
在本发明的实施例中，整个岩心的二氧化碳吸附层的平均密度采用如下计算公式得到：
Figure BDA0003701235250000032
式中，
Figure BDA0003701235250000033
为整个岩心的二氧化碳吸附层的平均密度，kg/m3；α1,α2,α3……αn分别是孔喉半径为R1、R2、R3、…Rn所占的频数；
Figure BDA0003701235250000034
分别是孔喉半径为R1、R2、R3、…Rn所对应的二氧化碳吸附层的平均密度，kg/m3。
在本发明的实施例中，所述岩心的绝对吸附量采用如下计算公式能够得到：
Figure BDA0003701235250000041
式中，Mads为岩心的绝对吸附量，mmol/g；Mex为岩心的过剩吸附量，mmol/g；ρ为岩心的二氧化碳的体相密度，kg/m3；
Figure BDA0003701235250000042
为整个岩心的二氧化碳吸附层的平均密度，kg/m3。
在本发明的实施例中，还提出一种测定CO2在孔隙中不同封存状态封存量的实验装置，应用于如上所述的测定CO2在孔隙中不同封存状态封存量的实验方法中，所述测定CO2在孔隙中不同封存状态封存量的实验装置包括依次连接的恒温箱、岩心粉碎机和岩心密封箱，所述岩心粉碎机用于将恒温箱内输送的岩心粉碎，所述岩心密封箱内形成有用于盛装所述岩心的收容腔，所述岩心密封箱选择连接有氮气瓶和二氧化碳瓶，所述岩心密封箱上设置有温度计和压力计。
在本发明的实施例中，所述测定CO2在孔隙中不同封存状态封存量的实验装置还包括废弃瓶，所述废弃瓶和所述岩心密封箱管道连接并用于收集实验中产生的废气。
通过上述技术方案，本发明实施例所提供的测定CO2在孔隙中不同封存状态封存量的实验方法具有如下的有益效果：
在进行测试实验时，首先通过氮气吸附/解吸实验获取岩心的孔喉半径分布；基于热重法二氧化碳吸附实验获取在预设温度和预设压力范围内的二氧化碳的过剩吸附量曲线，其中，预设压力范围设定为1～30MPa；然后采用蒙特卡罗分子模拟方法对过剩吸附量曲线进行校正；最后根据孔喉半径分布和校正后的过剩吸附量曲线计算岩心的二氧化碳的绝对吸附量。本发明的测定方法在测定CO2在孔隙中不同封存状态封存量时考虑了吸附相的体积并克服了孔喉分布的非均质性，测定的结果更加准确。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是根据本发明一实施例中测定CO2在孔隙中不同封存状态封存量的实验方法的流程示意图；
图2是根据本发明一实施例中测定CO2在孔隙中不同封存状态封存量的实验装置的结构示意图；
图3是根据本发明一实施例分别选取的岩心中两个页岩样品的孔喉分布示意图；
图4是根据本发明一实施例中选取的岩心中两个页岩样品分别对应的过剩吸附能力分布曲线示意图；
图5是根据本发明一实施例中两个页岩样品分别对应的绝对/过剩吸附能力分布曲线示意图；
图6是根据本发明一实施例中温度为353.15K，孔喉半径为2.9nm时的二氧化碳吸附层的平均密度随压力变化曲线示意图。
附图标记说明
标号 名称 标号 名称
1 恒温箱 6 阀门
2 岩心粉碎机 7 第二流量计
3 岩心密封箱 8 氮气瓶
4 第一流量计 9 二氧化碳瓶
5 废弃瓶
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
下面参考附图描述根据本发明的测定CO2在孔隙中不同封存状态封存量的实验方法。
如图1所示，在本发明的实施例中，提供一种测定CO2在孔隙中不同封存状态封存量的实验方法，包括：
步骤S10：通过氮气吸附/解吸实验获取岩心的孔喉半径分布；
将直径为3.0cm、长6.0cm的页岩岩心装入温度为353.15K的恒温箱中烘干24小时，干燥至恒重；取出样品并装入岩心夹持装置内，通过N2吸附/解吸测试获取岩心的孔喉分布，N2吸附/解吸测试实验方法为现有技术中常规的测试方式，具体的实验步骤在此不再一一赘述。为了减少整个测试实验的误差，可以选取多个页岩样品进行实验，如图3所示，选取两个页岩样品分别进行孔喉分布测试，得到如图3中a和b两个孔喉半径分布图，图3中的a代表页岩样品一的孔喉半径分布图，b代表页岩样品二的孔喉半径分布图，从孔喉半径分布图上可以明显得出，选取的页岩样品的孔喉分布主要集中在哪个范围，并且每个孔喉半径所对应的频数，为后续每个孔喉半径所对应的二氧化碳吸附层的平均密度的计算提供了有利帮助。
步骤S20：基于热重法二氧化碳吸附实验获取在预设温度和预设压力范围内的二氧化碳的过剩吸附量曲线，其中，预设压力范围为1～30MPa；
步骤S30：采用蒙特卡罗分子模拟方法对过剩吸附量曲线进行校正；
步骤S40：根据孔喉半径分布和校正后的过剩吸附量曲线计算岩心的二氧化碳的绝对吸附量。
杜比宁(1960)提出，吸附相的密度是一个常数，与范德瓦尔斯常数b相关。后来，吸附相的密度被认为等于液体吸附质的密度。李等人(2002)比较了上述方法，并声称吸附相的密度是系统温度的函数，但其值接近杜比宁(1960)提出的。最近，通过分子模拟，Ambrose等人(2012)提出吸附相的密度与系统温度、压力和孔径大小相关。无论是容量法和热重法测试，得到的吸附量均为单一孔径下岩心的过剩吸附量。由于岩心中二氧化碳的过剩吸附量并未考虑吸附相的体积，因此计算结果存在很大的误差，对于页岩样来说，内部的孔喉并不是均匀分布的，是非均质性的，因此为了获取页岩样品中实际二氧化碳的吸附量，需要根据孔喉半径分布获取的二氧化碳吸附层的平均密度来对过剩吸附量进行校正，换言之，是在过剩吸附量的计算结果基础上考虑吸附相的体积因素，来更加准确的得到实际二氧化碳的吸附量，也称为二氧化碳的绝对吸附量。本发明的方法基于蒙特卡罗分子模拟方法结合N2吸附/解吸测试获取岩心的孔喉分布以及热重法等温吸附实验测试数据，采取对岩心孔喉分布加权平均的方法及思路获得CO2在孔隙中不同封存状态封存量，该方法考虑了吸附相的体积并克服了孔喉分布非均质性，所得的结果更加合理可靠。同时为技术人员提供准确的测定CO2在孔隙中不同封存状态封存量从而使得页岩气能够高效开发。
其中，步骤S20还包括如下步骤：
步骤S21：在预设温度下，对岩心的密封腔内充入预设压力范围内的二氧化碳；
步骤S22：采用热重法进行二氧化碳吸附测试实验并获取预设压力范围内的每个体系压力下的二氧化碳的过剩吸附量；其中，过剩吸附量是指测量的二氧化碳气体进入量与孔隙体积的差值；
步骤S23：根据预设压力范围内的二氧化碳的过剩吸附量数据绘制预设温度下的二氧化碳的过剩吸附量曲线。
在具体的实施例中，对体系温度为353.15K的页岩岩心内充入二氧化碳至体系压力分别为1～30MPa，并对每个测试压力采用热重法进行吸附测试，得到在温度为353.15K，压力为1～30MPa下的过剩吸附量并绘制该条件下的过剩吸附量曲线；如图4所示，纵坐标的过剩吸附能力就是代表过剩吸附量，实验中选取了一部分数据点画成曲线，由此可知，对于页岩样品一和页岩样品二，随着体系压力的增加，过剩吸附量均增大，当体系压力达到10MPa左右时，页岩表面的吸附位完全被占据，过剩吸附量基本不再发生变化，吸附达到饱和。
进一步地，步骤S30还包括：
步骤S31：采用蒙特卡罗分子模拟方法计算二氧化碳在预设温度和预设压力范围内，不同孔喉半径所对应的二氧化碳吸附层的平均密度；
步骤S32：根据二氧化碳吸附层的平均密度校正岩心的过剩吸附量曲线。
本发明基于蒙特卡罗模拟方法对岩心的二氧化碳吸附层的绝对吸附量进行计算。蒙特卡洛方法的原理是基于通过随机抽取样本的方式来分析研究目标。它的基本步骤是先构建一个相应的概率模型去代替实际系统，然后在此概率模型的基础上随机抽样模拟，就能计算得到实际系统的一些有关统计方面的近似解。其中，蒙特卡罗分子模拟方法的详细步骤如下：
(1)通过随机数产生器产生一个相应的分子构象，然后将要研究的吸附质分子以任意方向随机加入该构象中的任意位置。
(2)改变此分子构象内的相关粒子发生相应的位置变化，从而产生另一种新构象。每次变化均应包括三种扰动：插入分子；删除分子；移动分子。
(3)计算分析获取新构象与原构象之间的能量改变量ΔE，根据ΔE的值确定新构象是否加入到统计平均中。
(4)若不能加入到统计平均中，则放弃此构型，重新进行计算，直至能够选取得到相应最稳定的分子构象。
(5)当体系达到统计平均后，当前体系计算的吸附量为最终的二氧化碳吸附量。
进一步地，步骤S31包括：
步骤S311：计算在预设温度和预设压力范围内，孔喉半径为R1所对应的二氧化碳密度并绘制二氧化碳密度分布曲线；
步骤S312：根据二氧化碳分子的直径划分吸附层，得到孔喉半径为R1下的二氧化碳吸附层；在该实施例中，由于二氧化碳分子直径为0.38nm，而吸附层为单分子层吸附，因此选取直径约为0.38纳米吸附层为二氧化碳吸附层，得到孔喉半径为2.9nm时的二氧化碳吸附层。
步骤S313：计算预设温度和预设压力范围内，孔喉半径为R1所对应的二氧化碳吸附层的平均密度；其中，岩心的单个二氧化碳吸附层的平均密度采用如下计算公式计算得到：
Figure BDA0003701235250000091
式中，ρave为单个二氧化碳吸附层的平均密度，kg/m3；ρads为二氧化碳吸附层的原位密度，kg/m3；a是二氧化碳吸附层的起点，b是二氧化碳吸附层的终点，zab是a与b之间的距离，为单个二氧化碳分子的直径长度，nm。
步骤S314：改变选取的孔喉半径并依次重复上述步骤，并获取在预设温度和预设压力范围内，不同孔喉半径所对应的二氧化碳吸附层的平均密度曲线。
如图6所示，展示了页岩样品一在温度为353.15K，孔喉半径为2.9nm下的二氧化碳吸附层的平均密度随压力的变化曲线图，体系压力范围选取了1～30MPa，从图中可以看出，随着压力的增加，该孔喉半径下的二氧化碳吸附层的平均密度逐渐增加，当压力达到15MPa，二氧化碳吸附层的平均密度的增加趋势逐渐减缓；重复上述步骤并改变选取的孔喉半径，依次计算温度为353.15K，孔喉半径为5.8nm、10.2nm……37.6nm时的二氧化碳吸附层的平均密度,最终得到温度为353.15K，孔喉半径2.9nm、5.8nm、10.2nm……37.6nm时的二氧化碳吸附层的平均密度随压力(1～30MPa)的变化曲线，由于变化曲线的趋势相似，在此不再一一赘述。
在本发明的实施例中，步骤S40还包括：
步骤S41：根据岩心孔喉半径分布和不同孔喉半径所对应的二氧化碳吸附层的平均密度计算整个岩心的二氧化碳吸附层的平均密度；其中，整个岩心的二氧化碳吸附层的平均密度可以采用孔喉分布加权平均的方法获取，具体的计算公式如下：
Figure BDA0003701235250000101
式中，
Figure BDA0003701235250000102
为整个岩心的二氧化碳吸附层的平均密度，kg/m3；α1,α2,α3……αn分别是孔喉半径为R1、R2、R3、…Rn所占的频数；
Figure BDA0003701235250000103
分别是孔喉半径为R1、R2、R3、…Rn所对应的二氧化碳吸附层的平均密度，kg/m3。
具体地，为了计算得出整个页岩样品一的二氧化碳吸附层的平均密度，可以将α1,α2,α3……αn设置为半径为2.9nm、5.8nm、10.2nm……37.6nm孔喉所占的频数；
Figure BDA0003701235250000106
分别是孔喉半径为2.9nm、5.8nm、10.2nm……37.6nm的二氧化碳吸附层的平均密度，根据上述计算出的每个孔喉半径对应的二氧化碳吸附层的平均密度从而可以算出整个页岩样品一的二氧化碳吸附层的平均密度，这种孔喉分布加权平均的方法获取的二氧化碳吸附层的平均密度能够考虑到页岩样品中不同的孔喉分布情况，计算的结果更加精确。
步骤S42：根据过剩吸附量和整个岩心的二氧化碳吸附层的平均密度计算预设温度且预设压力范围内状态下岩心的绝对吸附量。其中，岩心的绝对吸附量采用如下计算公式能够得到：
Figure BDA0003701235250000104
式中，Mads为岩心的绝对吸附量，mmol/g；Mex为岩心的过剩吸附量，mmol/g；ρ为二氧化碳的体相密度，kg/m3；
Figure BDA0003701235250000105
为整个岩心内二氧化碳吸附层的平均密度，kg/m3。
其中，绝对吸附量是指页岩中二氧化碳的实际吸附量，当体系压力增加到一定程度时，吸附必然会达到饱和，表现为绝对吸附量的不再增加；且从绝对吸附量的计算公式可以看出，绝对吸附量的计算考虑了吸附相的体积并克服了孔喉分布的非均质性，从而使得计算得出的二氧化碳的绝对吸附量的数值更加接近二氧化碳的实际吸附量；如图5所示，分别为两个整个页岩样品的绝对吸附量和过剩吸附量的曲线分布图，由于在低压力下吸附为单分子层吸附，绝对吸附量和过剩吸附量基本一致；而在高压下，绝对吸附量与过剩吸附量的差值随压力的增大而增大，从图中可以看出，当压力超过6MPa时，绝对吸附量和过剩吸附量之间的差值随压力增加而增大。由此可知，当考虑了吸附相的孔喉半径分布以及吸附层的平均密度后，绝对吸附量的计算数值要大于同条件下的过剩吸附量的计算数值，计算结果更接近实际二氧化碳的吸附量，并且，由于图中每个体系压力下对应了二氧化碳的不同的封存状态，从而可以得出二氧化碳在孔隙中不同封存状态的封存量。
在本发明的实施例中，如图2所示，还提出一种测定CO2在孔隙中不同封存状态封存量的实验装置，应用于如上的测定CO2在孔隙中不同封存状态封存量的实验方法中，测定CO2在孔隙中不同封存状态封存量的实验装置包括依次连接的恒温箱1、岩心粉碎机2和岩心密封箱3，岩心粉碎机2用于将恒温箱1内输送的岩心粉碎，岩心密封箱3内形成有用于盛装岩心的收容腔，岩心密封箱3选择连接有氮气瓶8和二氧化碳瓶9，岩心密封箱3上设置有用于检测收容腔内温度的温度计和检测压力的压力计。其中，岩心粉碎机2为机械粉碎的结构原理形式，可以采用现有技术中常规的岩心粉碎机2的结构形式进行，但并不仅限于本发明的实施例。岩心密封箱3的下端通过连通管道上的支管道分别连接氮气瓶8和二氧化碳瓶9，在连通管道的主管道和两个支管道上均设有阀门6，以选择氮气或二氧化碳通入岩心密封箱3内。在连通管道的主管道上设有检测气体流量或流速的第一流量计4，通过采用第一流量计4实时监控对岩心密封箱3内充入气体的流量，以达到调节整个岩心密封箱3内的体系压力的目的。
在本发明的实施例中，该测定CO2在孔隙中不同封存状态封存量的实验装置还包括废弃瓶5，废弃瓶5和岩心密封箱3管道连接并用于收集实验中产生的废气，且在废弃瓶5和岩心密封箱3之间的连接管道上设置有检测废气流量的第二流量计7。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种测定CO2在孔隙中不同封存状态封存量的实验方法，其特征在于，包括：
通过氮气吸附/解吸实验获取岩心的孔喉半径分布；
基于热重法二氧化碳吸附实验获取在预设温度和预设压力范围内的二氧化碳的过剩吸附量曲线，其中，预设压力范围为1～30MPa；
采用蒙特卡罗分子模拟方法对所述过剩吸附量曲线进行校正；
根据所述孔喉半径分布和校正后的过剩吸附量曲线计算所述岩心的二氧化碳的绝对吸附量。
2.根据权利要求1所述的测定CO2在孔隙中不同封存状态封存量的实验方法，其特征在于，所述基于热重法二氧化碳吸附实验获取在预设温度和预设压力范围内的二氧化碳的过剩吸附量曲线的步骤包括：
在预设温度下，对所述岩心的密封腔内充入预设压力范围内的二氧化碳；
采用热重法进行二氧化碳吸附测试实验并获取预设压力范围内的每个体系压力下的二氧化碳的过剩吸附量；
根据预设压力范围内的二氧化碳的过剩吸附量数据绘制预设温度下的二氧化碳的过剩吸附量曲线。
3.根据权利要求1所述的测定CO2在孔隙中不同封存状态封存量的实验方法，其特征在于，所述采用蒙特卡罗分子模拟方法对所述过剩吸附量曲线进行校正的步骤包括：
采用蒙特卡罗分子模拟方法计算二氧化碳在预设温度和预设压力范围内，不同孔喉半径所对应的二氧化碳吸附层的平均密度；
根据所述二氧化碳吸附层的平均密度校正所述岩心的过剩吸附量曲线。
4.根据权利要求3所述的测定CO2在孔隙中不同封存状态封存量的实验方法，其特征在于，所述采用蒙特卡罗分子模拟方法计算二氧化碳在预设温度和预设压力范围内，不同孔喉半径所对应的二氧化碳吸附层的平均密度的步骤包括：
计算在预设温度和预设压力范围内，孔喉半径为R1所对应的二氧化碳密度并绘制二氧化碳密度分布曲线；
根据二氧化碳分子的直径划分吸附层，得到孔喉半径为R1下的二氧化碳吸附层；
计算预设温度和预设压力范围内，孔喉半径为R1所对应的二氧化碳吸附层的平均密度；
改变选取的孔喉半径并依次重复上述步骤，并获取在预设温度和预设压力范围内，不同孔喉半径所对应的二氧化碳吸附层的平均密度曲线。
5.根据权利要求4所述的测定CO2在孔隙中不同封存状态封存量的实验方法，其特征在于，所述根据所述孔喉半径分布和校正后的过剩吸附量曲线计算所述岩心的二氧化碳的绝对吸附量的步骤包括：
根据岩心孔喉半径分布和不同孔喉半径所对应的二氧化碳吸附层的平均密度计算整个岩心的二氧化碳吸附层的平均密度；
根据过剩吸附量和整个岩心的二氧化碳吸附层的平均密度计算预设温度且预设压力范围内状态下所述岩心的绝对吸附量。
6.根据权利要求5所述的测定CO2在孔隙中不同封存状态封存量的实验方法，其特征在于，岩心的单个二氧化碳吸附层的平均密度采用如下计算公式计算得到：
ρave＝∫a bρads(z)dz/zab
式中，ρave为单个二氧化碳吸附层的平均密度，kg/m3；ρads为二氧化碳吸附层的原位密度，kg/m3；a是二氧化碳吸附层的起点，b是二氧化碳吸附层的终点，zab是a与b之间的距离，为单个二氧化碳分子的直径长度，nm。
7.根据权利要求6所述的测定CO2在孔隙中不同封存状态封存量的实验方法，其特征在于，整个岩心的二氧化碳吸附层的平均密度采用如下计算公式得到：
Figure FDA0003701235240000031
式中，
Figure FDA0003701235240000032
为整个岩心的二氧化碳吸附层的平均密度，kg/m3；α1，α2，α3......αn分别是孔喉半径为R1、R2、R3、…Rn所占的频数；
Figure FDA0003701235240000035
分别是孔喉半径为R1、R2、R3、…Rn所对应的二氧化碳吸附层的平均密度，kg/m3。
8.根据权利要求7所述的测定CO2在孔隙中不同封存状态封存量的实验方法，其特征在于，所述岩心的绝对吸附量采用如下计算公式能够得到：
Figure FDA0003701235240000033
式中，Mads为岩心的绝对吸附量，mmol/g；Mex为岩心的过剩吸附量，mmol/g；ρ为岩心的二氧化碳的体相密度，kg/m3；
Figure FDA0003701235240000034
为整个岩心的二氧化碳吸附层的平均密度，kg/m3。
9.一种测定CO2在孔隙中不同封存状态封存量的实验装置，其特征在于，应用于如权利要求1至8中任意一项所述的测定CO2在孔隙中不同封存状态封存量的实验方法中，所述测定CO2在孔隙中不同封存状态封存量的实验装置包括依次连接的恒温箱(1)、岩心粉碎机(2)和岩心密封箱(3)，所述岩心粉碎机(2)用于将恒温箱内输送的岩心粉碎，所述岩心密封箱(3)内形成有用于盛装所述岩心的收容腔，所述岩心密封箱(3)选择连接有氮气瓶(8)和二氧化碳瓶(9)，所述岩心密封箱(3)上设置有温度计和压力计。
10.根据权利要求9所述的测定CO2在孔隙中不同封存状态封存量的实验装置，其特征在于，所述测定CO2在孔隙中不同封存状态封存量的实验装置还包括废弃瓶(5)，所述废弃瓶(5)和所述岩心密封箱(3)管道连接并用于收集实验中产生的废气。
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