[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

摘要

本发明涉及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，属于石油工程和流体研究领域。该装置由核磁共振谱仪系统、磁体系统、射频系统、岩心驱替系统组成。目前实验室内岩心驱替实验只能计算终端出油量，无法获得岩心内部的分布状态及不同孔径的孔喉动用程度。本发明采用低场核磁共振技术研究致密岩心多孔介质中流体流动特征，可通过核磁共振T₂谱图分析技术，将岩心驱替实验与在线核磁共振技术结合，通过T₂谱的在线检测，获得多孔介质内流体信号的变化特征，进而明确多孔介质中的原油的动用特征，得到准确真实的致密岩心多孔介质中流体流动研究结果。

主权项

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，Vi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。