浅层地下流体保真取样技术及工程应用

开展地下流体取样作为地下环境保护的基础性工作,是实现地下能源可持续发展的关键性措施。通过对比国内外地下流体取样技术,气体推动式取样技术具有取样精度高、地层扰动小、分层连续取样的特点,是实现地下环境三维高精度连续监测的重要技术手段。通过分析国外气体推动式取样器的结构及应用情况,研发了浅层U形管分层取样系统,通过定制连接构件、封隔器、过滤渗析组件及储流容器,克服了应用深度有限、层间封隔性弱、易淤堵、场地适应性弱等难题,实现了定量、保压取样功能,并使得取样器更加标准化和规范化。目前,取样器在延长油田CCS-EOR示范项目进行安装应用,监测结果证明示范区未发生CO₂泄漏。此外,该应用也验证了所研发的取样系统具有取样精度高、系统体积小、综合成本低等技术优势。通过搭接现场原位监测技术,浅层U形管分层取样装置可望形成地下流体环境实时监测预警平台,为中国地下水资源调查与评估、污染场地监测与修复、废弃物地质封存等环境工程领域提供技术支撑。