[发明专利]无磁渗吸装置

说明书

技术领域

本发明涉及油气田开发领域，特别涉及一种能够耐受高温高压的无磁渗吸装置。

背景技术

渗吸是静态条件下多孔介质自发的吸入某种润湿流体的过程，其驱动力为毛细管力。评价渗吸作用需要特定的实验装置，该装置要能够给流体和岩心提供静态相互作用的空间，并且渗吸装置必须具备表征岩心内流体含量变化的测量功能。现有渗吸实验装置均为常压装置，工作压力为大气压。油气藏开发过程为高温高压过程，注入的流体在高压下与油藏流体作用。为了研究高温高压条件下的渗吸作用，需要设计高温高压渗吸实验装置。在能够提供流体与岩石静态相互作用密闭空间的同时，该装置必须能够耐受压力和温度，模拟高温高压环境。同时该装置也能够定量表征岩心内流体含量的变化。

核磁共振技术在石油勘探开发中的应用主要集中在储层结构研究分析评价、油气藏岩石中流体分布特征、渗流机理研究等方面。利用核磁共振技术能够定量表征不同条件下岩心内流体含量的变化。

若要利用核磁共振技术在高温、高压条件下进行渗吸实验，就必须开发设计专门用于油气田开发研究的核磁渗吸实验装置。该装置必须无核磁信号，同时具有能够耐受高温高压的密闭腔体，该腔体能够放置岩心，并且岩心外部依然具有自由空间，该空间能够充入流体，流体与岩心在密闭腔体内发生渗吸作用。利用核磁共振技术定量表征渗吸作用对岩心内流体含量的影响，以此评价渗吸作用规律。

岩心核磁共振实验是将含有油、水和气体的岩心放入到静磁场射频线圈中，岩心周围不能有金属材料包围，否则金属材料会屏蔽发射激发岩心核磁共振信号的RF脉冲。另外任何含有铁磁物质的材料也不能放入到静磁场中。

专利CN102062742B公开了一种核磁共振成像用填砂式夹持器，其设计压力为0-15MPa，设计温度为0-70℃，能进行多相多组分流体在模拟岩心中渗流和输运特性的室内实验研究，其部件均采用聚酰胺-酰亚胺材料。该专利的两个封头和内体之间的腔体填充多孔介质，装好端盖密封。其腔体内必须填充多孔介质以支持两个封头，否则在注入流体过程中两个堵头将会脱离初始位置，难以形成密封腔体。因此该结构不能在高温高压下提供同时容纳流体和岩心的空间。此外，该专利使用的材料为聚酰胺-酰亚胺，难以承受高于15MPa的压力。

专利CN102507626A公开了一种核磁共振兼容的岩心加持器，可在模拟地层条件下对岩心进行油水驱替的同时进行核磁共振在线测量。其采用无磁非金属材料聚酰亚胺，并将射频线圈嵌入到岩心夹持器内。其整体依然是夹持器结构：外部具有承压的筒体，内部具有包裹岩心的聚四氟乙烯胶套，其为非承压材料，需要通过环压流体的压力平衡胶套内的流压，进而开展驱替实验，此结构难以形成耐受高温高压的密闭腔体。

专利CN104020098A公开了一种高温高压条件下渗吸动态测定装置，其采用的高温高压釜体为不锈钢材质，并且利用称量法连续测量浸泡在高温高压流体内的岩心，获得岩心的渗吸规律，该专利提供的不锈钢釜体难以满足核磁共振分析的要求。

现有文献未见能够开展高温高压条件核磁共振渗吸实验的装置。

发明内容

本公开的目的是提供一种无磁渗吸实验装置，结合核磁共振技术和该实验装置能够开展核磁共振渗吸实验，评价高温高压条件下流体与岩石的渗吸作用。

本公开采用以下解决方案：

一种无磁渗吸装置，包括：

筒体；

衬筒，所述衬筒设置于所述筒体内，所述衬筒的外表面与所述筒体的内表面通过螺纹相互配合，所述衬筒内部形成渗吸室；

一对岩心堵头，所述一对岩心堵头设置于所述衬筒的两端，所述岩心堵头上设置有第一孔；

一对堵头，所述堵头设置于所述岩心堵头外侧，所述堵头上设置有第二孔和导热油出口，所述第二孔与所述第一孔同轴且相互连通，所述导热油出口连通至所述岩心堵头、所述衬筒与所述筒体形成的空间；以及

一对加长接头，所述加长接头穿过所述第二孔和第一孔，且所述加长接头上设置有第三孔，所述第三孔与所述第一孔同轴且相互连通。

优选地，所述第二孔的直径大于所述加长接头的外径。

优选地，所述衬筒与所述岩心堵头之间设置有密封圈。

优选地，所述岩心堵头包括直径扩大的台阶状结构，所述台阶状结构的下表面卡紧所述衬筒的外端面。

优选地，所述堵头的外表面与所述筒体的内表面通过螺纹相互配合。

优选地，所述堵头与所述筒体之间设置有密封圈。

优选地，所述加长接头与所述第一孔之间通过螺纹相互配合。

优选地，所述加长接头与所述第一孔之间设置有密封圈。