本發(fā)明涉及油氣田開發(fā)，尤其涉及一種長巖心核磁共振掃描實驗裝置及實驗方法。

背景技術(shù)：

1、目前實驗室內(nèi)水驅(qū)、油驅(qū)替實驗最常用的是直徑為25mm，長度小于100mm的柱狀巖心，但長度小于100mm巖心體積小，代表性差，不能模擬復(fù)雜的儲層，因此有必要用長巖心進行實驗，長度為300mm以上的長巖心能夠在滲透率、孔隙度方面很好的模擬實際儲層，并且代表性強，巖樣具有非常好的實驗重復(fù)性，但是也因此而產(chǎn)生了相應(yīng)的問題，目前國內(nèi)外的低磁場核磁共振成像分析儀所具備的核磁共振掃描平臺只能對長度為150mm以內(nèi)的巖心進行掃描成像和核磁共振t2譜測試，超過150mm就超出了掃描成像范圍，無法滿足科研生產(chǎn)實踐的需求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提出了一種長巖心核磁共振掃描實驗裝置，以解決現(xiàn)有的核磁共振成像分析儀在對巖心進行掃描時，只能對150mm以下長度的巖心進行掃描，無法滿足對300mm及以上長巖心進行掃描實驗的問題。

2、根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種長巖心核磁共振掃描實驗裝置，包括：巖心平移載床、長樣品夾持機構(gòu)以及驅(qū)動機構(gòu)；

3、所述巖心平移載床上設(shè)置有核磁共振儀；

4、處于所述核磁共振儀一側(cè)的所述巖心平移載床上設(shè)置有第一導(dǎo)軌，另一側(cè)設(shè)置有第二導(dǎo)軌，所述第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌的兩端處于同一條直線上；

5、所述第一導(dǎo)軌上設(shè)置有第一支撐機構(gòu)，所述第二導(dǎo)軌上設(shè)置有第二支撐機構(gòu)；

6、所述長樣品夾持機構(gòu)的一端連接所述第一支撐機構(gòu)，另一端連接所述第二支撐機構(gòu)，所述長樣品夾持機構(gòu)穿過所述核磁共振成像分析儀的波導(dǎo)管內(nèi)部；

7、所述驅(qū)動機構(gòu)連接所述第二支撐機構(gòu)，所述驅(qū)動機構(gòu)用于帶動所述第二支撐機構(gòu)沿著第二導(dǎo)軌運動，從而帶動所述長樣品夾持機構(gòu)運動至核磁共振儀內(nèi)部。

8、優(yōu)選地，所述第一支撐機構(gòu)包括：第一夾持器支撐座以及第一長樣品支座；

9、所述第一夾持器支撐座設(shè)置在第一導(dǎo)軌中間，所述第一夾持器支撐座的底部設(shè)置有滑輪；

10、所述第一長樣品支座安裝在第一夾持器支撐座的頂部，所述第二長樣品支座與所述長樣品夾持機構(gòu)的一端連接。

11、優(yōu)選地，所述第二支撐機構(gòu)包括：第二夾持器支撐座以及第二長樣品支座；

12、所述第二夾持器支撐座設(shè)置在第二導(dǎo)軌中間，所述第二夾持器支撐座的底部設(shè)置有滑輪；

13、所述第二長樣品支座安裝在第二夾持器支撐座的頂部，所述第二長樣品支座與所述長樣品夾持機構(gòu)的另一端連接；

14、所述第二夾持器支撐座與所述驅(qū)動機構(gòu)連接。

15、優(yōu)選地，所述長樣品夾持機構(gòu)包括：至少三個樣品限位件；

16、所述樣品限位件的本體為圓柱形，所述樣品限位件上設(shè)置有巖心固定槽；

17、所述樣品限位件的一端連接所述第一支撐機構(gòu)，另一端連接所述第二支撐機構(gòu)；

18、所有所述樣品限位件互相平行，所有所述樣品限位件的徑向切面之間的連線構(gòu)成倒三角形或向下彎曲的弧形；

19、所有所述樣品限位件的巖心固定槽的頂部開口，朝向所有所述樣品限位件的中心方向，所有所述巖心固定槽之間形成的空間形狀與所述巖心樣品的外部形狀相匹配。

20、優(yōu)選地，所述驅(qū)動機構(gòu)包括：減速電機以及絲桿；

21、所述減速電機固定在所述巖心平移載床上靠近第二導(dǎo)軌的一端，所述減速電機連接所述絲桿的一端，所述絲桿的另一端穿過所述第二支撐機構(gòu)，所述絲桿與第二支撐機構(gòu)通過螺紋結(jié)構(gòu)配合連接。

22、優(yōu)選地，還包括：接觸式傳感器、第一限位固定塊以及第二限位固定塊；

23、所述接觸式傳感器安裝在所述第二支撐機構(gòu)上；

24、所述第一限位固定塊安裝在所述第二導(dǎo)軌上靠近所述核磁共振儀的一端，所述第二限位固定塊安裝在所述第二導(dǎo)軌上遠離所述核磁共振儀的一端，所述接觸式傳感器的探頭處于所述第一限位固定塊與所述第二限位固定塊之間；

25、所述接觸式傳感器與所述驅(qū)動機構(gòu)連接。

26、優(yōu)選地，還包括：滑輪墊板；

27、所述第一導(dǎo)軌的兩個軌道之間和第二導(dǎo)軌的兩個軌道之間的所述巖心平移載床上，設(shè)置有所述滑輪墊板。

28、根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種長巖心核磁共振掃描實驗方法，包括：

29、分別對飽和油后和重水驅(qū)替后或氣驅(qū)后的巖心樣品進行核磁共振掃描實驗，得到對應(yīng)的完整t2譜和含油分布圖像；

30、其中，所述進行核磁共振掃描實驗的方法為：

31、將巖心樣品安裝在長樣品夾持機構(gòu)上；

32、通過驅(qū)動機構(gòu)帶動第一支撐機構(gòu)和第二支撐機構(gòu)沿著第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌運動，從而帶動巖心樣品運動至核磁共振儀的波導(dǎo)管內(nèi)部，啟動巖心平移載床上的核磁共振儀，對巖心樣品進行分段掃描，得到完整t2譜以及含油分布圖像；

33、根據(jù)所述完整t2譜和含油分布圖像，利用剩余油飽和度計算公式，確定巖心樣品不同孔隙的剩余油飽和度，完成巖心樣品核磁共振掃描實驗。

34、優(yōu)選地，所述對巖心樣品進行分段掃描，得到完整t2譜以及含油分布圖像的方法，包括：

35、將巖心樣品按預(yù)定長度劃分為若干段，通過驅(qū)動機構(gòu)帶動巖心樣品的每一段依次運動至核磁共振儀的波導(dǎo)管內(nèi)部，啟動核磁共振儀分別對處于其內(nèi)部的巖心樣品進行掃描，所有分段依次掃描完畢后，得到每段巖心樣品對應(yīng)的t2譜以及含油分布圖像；

36、將每段巖心樣品的t2譜相加，得到完整t2譜，將每段巖心樣品的含油分布圖像進行拼接，得到完成含油分布圖像。

37、優(yōu)選地，所述剩余油飽和度計算公式包括：

38、

39、式中：sor為不同孔隙的剩余油飽和度，％，s飽和油為飽和油后巖心t2譜的信號強度，無量綱，s驅(qū)替后為重水驅(qū)替后或氣驅(qū)后巖心t2譜的信號強度，無量綱。

40、本發(fā)明至少具有如下有益效果：

41、本發(fā)明提出了一種長巖心核磁共振掃描實驗裝置及實驗方法，通過增加巖心平移載床、第一支撐機構(gòu)、第二支撐機構(gòu)、第一導(dǎo)軌、第二導(dǎo)軌和驅(qū)動機構(gòu)，帶動長巖心在核磁共振成像分析儀內(nèi)精準移動，實現(xiàn)長巖心的分段掃描成像，為科學(xué)研究，尤其是室內(nèi)物理模擬實驗提供了強有力的支撐與保障。

技術(shù)特征：

1.一種長巖心核磁共振掃描實驗裝置，其特征在于，包括：巖心平移載床(1)、長樣品夾持機構(gòu)以及驅(qū)動機構(gòu)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長巖心核磁共振掃描實驗裝置，其特征在于，所述第一支撐機構(gòu)包括：第一夾持器支撐座(3)以及第一長樣品支座(4)；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長巖心核磁共振掃描實驗裝置，其特征在于，所述第二支撐機構(gòu)包括：第二夾持器支撐座(8)以及第二長樣品支座(7)；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長巖心核磁共振掃描實驗裝置，其特征在于，所述長樣品夾持機構(gòu)包括：至少三個樣品限位件(6)；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長巖心核磁共振掃描實驗裝置，其特征在于，所述驅(qū)動機構(gòu)包括：減速電機(10)以及絲桿(9)；

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長巖心核磁共振掃描實驗裝置，其特征在于，還包括：接觸式傳感器(11)、第一限位固定塊(12)以及第二限位固定塊(14)；

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的長巖心核磁共振掃描實驗裝置，其特征在于，還包括：滑輪墊板(16)；

8.一種長巖心核磁共振掃描實驗方法，其特征在于，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的長巖心核磁共振掃描實驗方法，其特征在于，所述對巖心樣品進行分段掃描，得到完整t2譜以及含油分布圖像的方法，包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的長巖心核磁共振掃描實驗方法，其特征在于，所述剩余油飽和度計算公式包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種長巖心核磁共振掃描實驗裝置及實驗方法，涉及油氣田開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域。包括：巖心平移載床上設(shè)置有核磁共振儀；處于核磁共振儀一側(cè)的巖心平移載床上設(shè)置有第一導(dǎo)軌，另一側(cè)設(shè)置有第二導(dǎo)軌，第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌的兩端處于同一條直線上；第一導(dǎo)軌上設(shè)置有第一支撐機構(gòu)，第二導(dǎo)軌上設(shè)置有第二支撐機構(gòu)；長樣品夾持機構(gòu)的一端連接第一支撐機構(gòu)，另一端連接第二支撐機構(gòu)，長樣品夾持機構(gòu)穿過核磁共振成像分析儀的波導(dǎo)管內(nèi)部；驅(qū)動機構(gòu)連接第二支撐機構(gòu)。以解決現(xiàn)有的核磁共振成像分析儀在對巖心進行掃描時，只能對150mm以下長度的巖心進行掃描，無法滿足對300mm及以上長巖心進行掃描實驗的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：鄧森,蘭玉波,李斌會,張江,趙宇,崔煥琦,郭天驕,徐全,李福全,宋哥
受保護的技術(shù)使用者：大慶油田有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2