[发明专利]一种结合核磁共振测量低渗透储层相对渗透率的仪器

权利要求书

1.一种结合核磁共振技术的低渗透储层渗透率测量仪器，其特征在于：所述仪器包括硬件和软件，所述硬件包括无磁岩样夹持器、承压容器、气体干燥装置、电子天平和气体流量测量装置，所述承压容器的进口端与气体增压泵连接，出口端与所述无磁岩样夹持器相连接，所述无磁岩样夹持器的一端与所述承压容器相连，另一端与所述气体干燥装置相连，所述气体干燥装置放置于所述电子天平之上，所述气体干燥装置的一端与所述无磁岩样夹持器相连，另一端与所述气体流量测量装置相连接；所述软件包括通信采集模块、数据整理模块、数据显示模块、数据记录模块、实验过程控制模块和数据导出模块；

所述无磁岩样夹持器由2个压帽、2个金属堵头、2个径向密封圈、2个轴向密封圈、2个PEEK样品柱塞、PEEK夹持器本体、胶套、围压进口、压力源入口和压力源出口组成；所述2个PEEK样品柱塞用于从左右两端固定住待测岩样，在所述PEEK样品柱塞和岩样的外面覆盖有所述胶套，所述PEEK夹持器本体包裹在所述胶套的外面，上述部件构成一个圆柱形的夹持器主体，在所述夹持器主体的两端各有一个所述金属堵头，在每个所述金属堵头与所述胶套的结合部安装有一个所述轴向密封圈，在每个所述金属堵头与所述PEEK夹持器本体的结合部安装有一个所述径向密封圈，在所述金属堵头的外面各有一个压帽，在左侧金属堵头上安装有所述压力源入口，在右侧金属堵头上安装有所述压力源出口，从所述压力源入口，经所述左侧金属堵头、左侧PEEK样品柱塞、岩样、右侧PEEK样品柱塞、右侧金属堵头和压力源出口，形成一条流体传输通道，在所述PEEK夹持器本体的一侧，安装有所述围压进口，用于对所述胶套及其包裹体施加围压；

所述承压容器由底座、筒体、进口、密封圈、压环、上堵头和出口组成，所述筒体安装在所述支架之上，所述进口位于所述筒体的底部，在所述筒体的上部安装有所述上堵头，在所述上堵头底部与筒体内壁之间安装有密封圈，所述上堵头的外部装有所述压环，所述出口位于所述上堵头的顶部；从所述进口，经所述筒体、上堵头和出口，形成气体通路；所述承压容器的出口端装有气体单向阀，根据实验要求的进口压力设定承压容器出口压力，使得气体以恒定压力流出；所述承压容器的最大耐压为10MPa；

所述气体干燥装置是一个装有气体干燥剂的容器瓶，瓶塞上插有左右两根导管，左边导管与所述无磁岩样夹持器的压力源出口相连接，右边导管与所述气体流量测量装置相连接；所述气体干燥装置放置于所述电子天平之上；实验过程中产生水量较小，通过常规气、水分离方法难以测出驱替水量，采用干燥剂进行气体干燥，电子天平测量驱替出水量方法与核磁方法进行对比验证，同时干燥气体减小气体流量测量误差；

所述气体流量测量装置包括机械流量计和皂泡流量计两部分，两个流量计通过一个三通阀与所述气体干燥装置的右边导管相连接，任意时刻根据气体流量选择使用其中的一个流量计，当气体流量过小机械流量计难以测量时则使用皂泡流量计，以提高测量值的准确度，当气体流量较大时使用机械流量计，同时气体出口端可以使用回压装置控制出口端压力值。

2.如权利要求1所述的一种结合核磁共振技术的低渗透储层渗透率测量仪器，其特征在于：所述通信采集模块与现场测量模块进行通信，通信数据交给所述数据整理模块进行处理；所述数据整理模块对通信返回的数据进行处理后，得到需要的现场实际测量值；所述数据显示模块将实际测量值显示，供用户查看；所述实验过程控制模块从所述数据整理模块获得数据后，经过处理得到实验数据和实验结果，并将得到的数据交给所述显示模块显示，同时，控制所述数据记录模块记录数据，记录的数据包括实际测量数据和实验数据以及实验结果；所述数据导出模块从已记录的数据中提取数据导出到表格中，供用户查看和处理。

3.如权利要求1所述的一种结合核磁共振技术的低渗透储层渗透率测量仪器，其特征在于：所述无磁岩样夹持器可置于低场核磁共振仪中进行样品中流体的定量测量而不产生干扰信号量，具体用法是：将无磁岩样夹持器置于低场核磁共振仪中，进行驱替实验；试验过程中在不同时刻对岩样进行核磁信号量测量，同时记录出口端气体产气量、两端压差等测量数据；将获取的不同时刻的核磁信号量转换成岩样中水的质量，用“JNB”方法计算岩样相对渗透率和含水饱和度；

操作流程为：

1)将饱和水后的岩样装入岩样夹持器，将岩样夹持器置于低场核磁共振仪中，连接进出口气路；利用围压泵给岩样夹持器加围压；

2)设置耐压容器出口端单向阀压力为驱替实验进口压力，打开气源和气体增压泵，给承压容器中气体增压至大于驱替进口压力时停泵；打开单向阀，气体从单向阀通过提供上游压力，打开进气口阀门，进行气驱水实验；

3)在不同时刻对岩样进行核磁测量，同时利用计算机采集驱替时间、驱替压差、初始见气点和累计气体流量数据；

4)对耐压容器进行压力补充，保证实验过程中耐压容器中气体压力大于夹持器进口的设置压力。