[发明专利]利用核磁共振技术在线监测二氧化碳运移及地质封存的系统和方法

权利要求书

1.一种利用核磁共振技术在线监测二氧化碳运移及地质封存的系统，其特征在于，所述系统包括岩心双向驱替单元、温度压力一体化控制单元(III)和核磁共振在线监测数据处理单元(IV)，

其中，所述岩心双向驱替单元包括岩心模拟装置(S)和分别设置在所述岩心模拟装置(S)两端的二氧化碳增压及注入装置(I)和地层水反向驱替注入装置(II)；

所述岩心模拟装置(S)用于放置岩心进行水气双向驱替试验；

所述二氧化碳增压及注入装置(I)用于对岩心模拟装置(S)内的岩心进行地层水及二氧化碳的正向注入，所述地层水反向驱替注入装置(II)用于对岩心模拟装置(S)内的岩心进行地层水的反向注入；

所述岩心模拟装置(S)两端还分别设置有第一尾液接收计量装置(113)和第二尾液接收计量装置(27)，分别用于接收来自岩心模拟装置(S)正向和反向注入流体后产生的尾液；

所述温度压力一体化控制单元(III)用于控制所述岩心双向驱替单元的温度和压力；

所述核磁共振在线监测数据处理单元(IV)用于检测岩心模拟装置(S)内岩心的核磁共振信号，并对所述核磁共振信号进行采集和处理；

其中，所述岩心模拟装置(S)包括岩心夹持器(110)和包裹在岩心夹持器(110)外壁的恒温恒压套(31)，

其中，所述地层水反向驱替注入装置(II)包括与所述岩心模拟装置(S)中岩心夹持器(110)连通的第二地层水中间容器(22)，所述第二地层水中间容器(22)和所述岩心夹持器(110)之间的连接管线上设置有第三回压控制阀(24)，

所述第二地层水中间容器(22)连接有第二恒速恒压驱替泵(21)，

所述第三回压控制阀(24)还连接有第三手摇泵(23)，

其中，所述利用核磁共振技术在线监测二氧化碳运移及地质封存的系统还包括第一恒温箱(34)和第二恒温箱(35)，

所述二氧化碳中间容器(14)、第一地层水中间容器(114)和第二尾液接收计量装置(27)置于第一恒温箱(34)内，

所述第二地层水中间容器(22)和所述第一尾液接收计量装置(113)置于第二恒温箱(35)内，

所述温度压力一体化控制单元(III)包括温度压力控制中枢(32)、压力传感器(17)和温度传感器(33)，

所述压力传感器(17)和温度传感器(33)分别用于监测第一恒温箱(34)、第二恒温箱(35)和恒温恒压套(31)内的压力和/或温度信号，所述温度压力控制中枢(32)用于接收所述压力和/或温度信号，并根据所述压力和/或温度信号调节所述第一恒温箱(34)、第二恒温箱(35)和恒温恒压套(31)内的压力和/或温度，

所述二氧化碳增压及注入装置(I)包括与所述岩心模拟装置(S)中岩心夹持器(110)连通的二氧化碳储气罐(11)，以及在所述二氧化碳储气罐(11)和所述岩心夹持器(110)之间的连接管线上依次设置的二氧化碳缓冲气罐(12)、气体增压泵(13)、并联设置的二氧化碳中间容器(14)和第一地层水中间容器(114)、第一回压控制阀(18)；

所述二氧化碳中间容器(14)和第一地层水中间容器(114)上还连接有第一恒速恒压驱替泵(15)；

所述第一回压控制阀(18)上还连接有第一手摇泵(16)。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述岩心夹持器(110)为无磁岩心夹持器。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述核磁共振在线监测数据处理单元(IV)包括连有数据采集处理装置(41)的核磁共振检测磁体(42)；

所述岩心模拟装置(S)设置于所述核磁共振检测磁体(42)之间；

所述核磁共振检测磁体(42)用于检测岩心模拟装置(S)内岩心的核磁共振信号，所述数据采集处理装置(41)用于采集并处理所述核磁共振信号。