[发明专利]一种测定致密岩心多孔介质中多相流体流动特征的核磁共振实验装置及方法

权利要求书

1.一种测定致密岩心多孔介质中多相流体流动特征的核磁共振实验方法，包括如下步骤：

(1)用干燥岩心进行压汞实验，测得岩心孔径分布范围；

(2)将岩心清洗、干燥后，用真空加压法对岩心浸渍原油至饱和；

(3)将无磁岩心夹持器升温至目标地层温度后，置于核磁共振测试磁体之间，测量T₂信号作为基底信号；

(4)将浸渍饱和原油的岩心放入岩心夹持器中，置于核磁共振测试磁体之间并对岩心进行加热；

(5)待岩心被加热至目标地层温度，测量油相T₂信号作为岩心的初始T₂谱，减去基底信号即得到饱和油状态下的初始油相分布T₂谱；匹配压汞得到的岩心孔径分布范围，使弛豫时间T₂与岩心孔径大小对应，匹配公式d＝aT₂，a＝0.34，最终得到不同T₂值对应的岩心孔径大小；

式中：a为T₂值与岩心孔径大小的匹配系数，d为岩心孔径大小；

(6)用重水配制驱替液，装入储液容器后升温至目标地层温度后，对饱和原油的岩心进行驱替；由于重水在低场核磁氢谱中抑制核磁信号，可确保测得的信号全部来自油相；

(7)设置驱替液流量，调整岩心夹持器的环压为跟踪模式，其与驱替压的压差为0.1～20MPa，使环压大于驱替压力，使驱替液驱入岩心，发生水相的进入和油相的产出；

(8)在驱替过程中，通过核磁共振设备测试扫描岩心中的流体，可得到不同时间岩心中油相信号的T₂谱图，持续测量至油相信号稳定视为实验结束；

(9)根据公式计算不同弛豫时间下油相动用程度，最终得到不同孔径大小中油相动用程度；

式中：V₀为某一孔径尺寸饱和油状态下的初始油相分布T₂谱幅值，V_i为驱替后第i时刻某一孔径尺寸的T₂谱幅值，P为油相动用程度。

2.根据权利要求1所述的实验方法，其特征在于，步骤(3)和(5)中目标地层温度为50-80℃。

3.根据权利要求1所述的实验方法，其特征在于，步骤(6)中所用的驱替液为不含氢原子的化学试剂。

4.根据权利要求1所述的实验方法，其特征在于，步骤(6)中驱替液的质量浓度为0.01％-1％。

5.根据权利要求1所述的实验方法，其特征在于，步骤(7)中驱替液流量为0.01～5mL/min。

6.根据权利要求1所述的实验方法，其特征在于，步骤(8)中核磁共振设备测试扫描的时间间隔为1～5min。

7.一种测定致密岩心多孔介质中流体动用特征的核磁共振实验装置，包括：

岩心驱替系统、核磁共振检测系统和数据采集系统；

其特征在于，所述的岩心驱替系统包括储水容器、ISCO泵、储油中间容器、驱替流体中间容器、岩心、围压控制系统和岩心夹持器；所述的储水容器通过阀门与ISCO泵连接，所述的ISCO泵通过阀门分别于储油中间容器和驱替流体中间容器连接；所述岩心夹持器中设置有岩心并分别与储油中间容器、驱替流体中间容器和围压控制系统连接；围压控制系统用于控制岩心夹持器的温度和压力；

所述的核磁共振检测系统包括核磁共振检测磁体，用于进行核磁共振测试，所述的岩心夹持器设置于核磁共振测试磁体之间；

所述的岩心夹持器采用无磁材料；

所述的数据采集系统与核磁共振检测系统连接，用于采集核磁共振测试得到的数据。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述的储油中间容器、驱替流体中间容器和岩心夹持器之间还设置有压力传感器。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述的岩心夹持器末端还设置有采出液收集装置。