[实用新型]一种核磁共振高温高压岩石驱替系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于核磁共振岩心分析的兼容设备。通过该设备的支持，可以利用核磁共振技术对岩心中流体的注入、流动及产出进行实时定量评价。因此该设备对于模拟油气藏储量流体产出过程有极大意义。

背景技术

在油气藏的勘探开发过程中，需要对赋存在储层岩石中的流体进行详细评价已得到产量、产出能力等指标。随着地层深度的改变，地层温度和压力也将发生较大的变化，这些环境因素的改变会对流体本身的物理属性造成很大的影响。因此在对其进行开发过程前对地层中的岩石进行取芯后在地面实验室中进行相关模拟，进而了解岩石中赋存流体的属性和产出能力随着温度及压力变化规律将极为重要。同时，实际油气藏开采过程中需要介入水驱、气驱以及聚合物驱等多重开采手段，对不同技术的开采效率的评价及影响因素的分析也极为重要。

自被实用新型以来，核磁共振技术已经在医学、化学、生物及能源领域得到了非常广泛的应用。由于该技术是一种无损、安全、快速的检测手段，其信号响应直接来自于样品中赋存的流体贡献，因此利用该技术对岩心中赋存流体特性和实时监测流体产出进行评价将非常有优势。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种核磁共振兼容的岩心夹持装置，用以模拟研究地层环境下油气储层内部流体的赋存和流动，以及油气资源采收率问题。解决的实际问题在于：该装置能够模拟目标油气储藏的地层环境(温度和压力)，并可以进行驱动状态下实时监测岩心内流体的赋存和流动情况。该夹持装置主体采用无磁无氢非金属材料，因此保证不会对核磁共振测量过程造成干扰。该装置可用于与核磁共振化学谱、成像等技术组合实现地层条件下的饱和岩心在线测量，用以研究油气藏中多次采油过程和提高采收率等热门课题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案。

一种核磁共振高温高压岩石驱替系统，包括核磁共振兼容的岩心夹持装置，所述岩心夹持装置由一对堵头、一对岩心堵塞、环压无磁腔体、聚四氟乙烯热缩管、驱替管线组成；被夹持的岩心外部为聚四氟乙烯热缩管，左右两端各由左岩心堵塞和右岩心堵塞固定，且聚四氟乙烯热缩管与岩心堵塞之间由O-型密封圈密封，所述岩心堵塞轴线均开设贯穿孔，通过不锈钢螺栓与驱替液注入和流出管线相连接，所述驱替液注入和流出管线贯穿所述一对堵头，并通过第一螺栓进行密封，在所述一对堵头上开设环压液注入和流出管线贯穿孔，用第二螺栓对所述管线进行紧扣固定。

核磁共振分析仪，包含有磁体系统，梯度成像系统和射频系统。

环压液体循环系统，包含环压液注入和流出管线，第一、第二、第三温度探测器，第一、第二压力探测器，循环泵，单向安全阀，加热箱，冷却箱，回压阀门，环压流体采集箱，安全阀门和止动阀门；所述环压液注入管线一端连接循环泵，另一端位于堵头的环压液注入管线贯穿孔，中间段依次连接单向安全阀、加热箱、第一压力探测器、第一温度探测器、安全阀门和止动阀门，加热箱内的管线侵入加热箱内，加热后的环压液被注入至高温高压驱替腔体内；所述环压液流出管线一端连接循环泵，另一端位于堵头的环压液流出管线贯穿孔，中间段依次连接环压流体采集箱、第一回压阀门、第二温度探测器、冷却箱、第二压力探测器、第三温度探测器，冷却箱内的管线侵入冷却箱内，冷却后的环压液被重新采集抽入循环泵中。

驱替液进给系统，包括驱替液注入和流出管线，第三、第四、第五压力探测器，待选驱替液缸体组，高压阀门组，单向阀门组，驱动泵，驱替液采集箱，第二回压阀门，驱替液回收箱；所述驱替液注入管线一端连接驱替液采集箱，另一端贯穿设有环压液流出管线贯穿孔的堵头，中间段依次连接驱动泵、第三压力探测器、高压阀门组、待选驱替液缸体组、单向阀门组、第四压力探测器；所述驱替液流出管线一端连接驱替液回收箱，另一端贯穿设有环压液注入管线贯穿孔的堵头，中间段依次连接第五压力探测器、第二回压阀门。

所述加热箱内的管线侵入高温硅油箱内，用于加热环压液，进而流入环压腔体后进行加热被测岩心。

采用全氟油在岩心夹持装置中循环的方式来实现对夹持样品的温度和压力控制。

岩心夹持装置采用核磁共振兼容的无顺磁非金属材料，保证在核磁共振所需的磁场环境不被破坏，同时此种材质也能保证夹持器的轻便和承压。

岩心夹持装置通过连接不同驱替流体来源，完成油气储藏中关于不同阶段采油过程的采收率模拟。

本实用新型还提供了一种核磁共振高温高压岩石驱替方法，包括以下步骤：