[发明专利]一种致密岩心束缚水环境建立的实验装置及测试方法

权利要求书

1.一种致密岩心束缚水环境建立的实验装置，其特征在于：包括有岩心夹持器、中间容器、滴定管和窄口干燥瓶，其中岩心夹持器的一端通过管路与中间容器相连接，岩心夹持器的另一端通过管路与滴定管相连接，滴定管的下端插设在窄口干燥瓶内。

2.根据权利要求1所述的一种致密岩心束缚水环境建立的实验装置，其特征在于：所述的岩心夹持器为封闭不锈钢腔体，岩心夹持器还连接有第一高压驱替泵，中间容器内填充有氮气，中间容器为岩心夹持器内输送氮气，中间容器连接有第二高压驱替泵。

3.根据权利要求1所述的一种致密岩心束缚水环境建立的实验装置，其特征在于：所述的岩心夹持器与中间容器的连接管路上装配有压力表，岩心夹持器与滴定管的连接管路上装配有回压阀。

4.根据权利要求1所述的一种致密岩心束缚水环境建立的实验装置，其特征在于：所述的滴定管内填充有干燥剂。

5.一种致密岩心束缚水环境建立的测试方法，其特征在于：其具体方法如下所述：

步骤一、选取实验岩心，根据波意尔—马略特定律，利用氦气孔隙仪法和气测渗透率法分别测定岩心的孔隙度、渗透率数据；

步骤二、将岩心置于高温高压反应釜中，将岩心抽真空，利用压力差产生“虹吸”效果，将配置的地层水吸入所述反应釜中，岩心饱和地层水，从而保证整个过程中岩心不跟空气有接触，以达到密封效果，抽真空应保证维持至少6小时，抽真空后饱和地层水应保证维持至少8小时；

步骤三、饱和岩心称取湿重完毕，对岩心进行核磁共振标准T2测试实验，获取核磁T2谱分布，获得岩心的含水饱和度数据；

步骤四、将岩心置于岩心夹持器中，用氮气驱水直到不出水为止，再次称取岩心湿重，在实验的整个过程中充分利用了PVDC膜防止水分蒸发的作用，无论是驱替岩心中的饱和水地层水还是对岩心进行核磁共振标准T2测试，实验前后都用PVDC膜将岩心紧紧包裹住，一则避免实验进行中其他流体的污染进而改变岩心中的含氢物质分布，二则防止水分蒸发以减少实验误差，岩心夹持器的出口段设置有装有干燥剂的滴定管，利用滴定管窄口部分的特点加上干燥剂的干燥效果，减少驱出地层水的蒸发量，再根据称量前后干燥剂的重量差从而精确测定经过超低渗致密岩心的驱替水量，然后进行核磁共振标准T2测试实验，获得驱替后的岩心含水饱和度数据，利用测试前后岩心重量之差测定的束缚水饱和度，与核磁共振实验测定的进行对比，优化实验参数，检查实验的准确性。

6.根据权利要求5所述的一种致密岩心束缚水环境建立的测试方法，其特征在于：所述的步骤三中采用SBVI方法确定不同驰豫时间内的束缚水所含比例，即驰豫时间的每一项都包含了束缚水的贡献，只是弛豫时间的大小不同，其对应的孔道中包含的束缚水的数也不一样，反演多块岩心的核磁弛豫回波数据，得到多块岩心的核磁共振横向弛豫时间T2谱，采用几何平均值表征岩心的横向弛豫时间T2分布，根据T2谱，计算多块岩心的横向弛豫时间T2的几何平均值，T2的几何平均值按照如下公式进行计算：

式中，φcn为NMR累计孔隙度；

按岩心分析饱和度的倒数1/Swi与几何平均数T2作图用线型方程对数据点进行拟合得到该直线的斜率，针对拟合方程y＝ax+b，对同一组数据，将所得的多块岩心的横向弛豫时间T2的几何平均值和多块岩心的束缚水饱和度数据进行拟合，按照束缚水饱和度与几何平均数T2作图，得出a和b的值，按照如下公式进行计算：

S w i = 1 aT 2 + b ]]>

式中，Swi即为各个岩心T2项的束缚水饱和度。