[发明专利]一种结合核磁共振技术研究孔隙间流体相变发生装置有效

专利信息
申请号: 201810374567.3 申请日: 2018-04-24
公开(公告)号: CN108519399B 公开(公告)日: 2020-08-04
发明(设计)人: 姚艳斌;雷欣;陆程;闻志昂;罗万静;马钰骅 申请(专利权)人: 中国地质大学(北京)
主分类号: G01N24/08 分类号: G01N24/08
代理公司: 北京中誉威圣知识产权代理有限公司 11279 代理人: 蒋常雪
地址: 100083*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 结合 核磁共振 技术研究 孔隙 流体 相变 发生 装置
【说明书】:

发明公开一种结合核磁共振技术研究孔隙间流体相变发生装置,包括注入系统、带环状隔温圈无磁岩样夹持器、气液分离器、电子天平、气体流量测量器和控制系统,所述岩样夹持器前端与注入系统连接,尾端与回压阀相连接,回压阀另一端与气液分离器相连接,气液分离器的水路与电子天平相连接、气路与气体流量测量器相连接。所述装置在同一岩心中保持固态与融解态并存进行实验,保证岩心中存在融解面并对其变化规律进行研究;带环状隔温圈无磁岩样夹持器结合核磁成像和分层核磁可较清楚地分辨融解面部分孔隙度、孔隙结构变化等信息;能够实施降压方式对水合物分解规律影响实验,得到外界温压条件改变情况下,水合物沉积物岩心动态变化规律。

技术领域

本发明属于天然气水合物储层勘探研究技术领域,具体涉及一种结合核磁共振技术研究孔隙间填充物或流体相变发生的装置。

背景技术

天然气水合物是低温高压条件下气体分子嵌入水笼中形成的透明晶体。因其蕴藏量巨大且环境友好引起了人们的关注。由于水合物晶体的稳定存在对温度和压力条件有着严格的限制,目前已探明水合物矿藏赋存于冻土地带和广大浅海区域。温度升高和压力降低都会引起水合物的分解,而水合物分解是吸热反应,会引起周围环境温度降低,低温又将限制水合物的分解,并形成二次水合物。目前的开采方法主要为升温、降压和注入化学物质激发,在储层中提高温度注入热源经济效益低下,而井底抽水降压开采受到温度的限制。所以在实际开采中,受到地层因素的影响,开采时井底水合物能够融解的范围是有限的,只有可能融解的部分才能形成产量。为确定水合物的融解区域范围,融解面在外部温度压力变化时的推移规律成为了决定储层开采限度的关键因素。目前,业内研究重点在于水合物的静态形成与分解规律,对降压或升温时融解面推移规律的研究并不深入。

低场核磁技术可实时监测所测岩心中水的含量,分层核磁则可探测岩心中某一段体积中水的含量。将所测水合物岩心放入低场磁场中,利用核磁成像技术和分层核磁技术便可判断已融解部分和未融解部分,推断融解面所处位置,从而在后续升温或降压实验中观察融解面的移动变化的规律。

本发明将提供一种两腔室控制温度的夹持器,使用时根据所加压力情况调整两室温度至岩心中水合物一部分处于固体状态,一部分处于融解状态,其中恰好存在溶解面。结合分层核磁技术可在降压或升温的条件下研究融解面变化、推移的过程。同时可向岩心中注入不同气体进行驱替实验,观察融解面变化与岩心孔隙度、渗透率之间的关系。

发明内容

为了解决水合物储层融解规律与过程复杂,融解面变化规律不清楚,水合物融解限度不确定等问题,本发明提供一种结合核磁共振技术研究孔隙间流体相变发生装置,用于研究在水合物岩心中发生温度压力变化时融解面变化的规律。

为实现上述目标,本发明采用以下技术方案:

一种结合核磁共振技术研究孔隙间流体相变发生装置,所述装置包括硬件和软件,所述硬件包括注入系统、带环状隔温圈无磁岩样夹持器、气液分离器、电子天平、气体流量测量器和控制系统,所述带环状隔温圈无磁岩样夹持器前端与注入系统相连,尾端与回压阀相连接,回压阀另一端与气液分离器相连接,气液分离器的水路与电子天平相连接,气路与气体流量测量器相连接;所述控制系统包括计算机和软件,所述软件包括通信采集模块、数据处理模块,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。

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