本发明专利技术涉及一种核磁共振岩心测量实验系统和方法，其系统包括计算机控制系统、连续高压系统、高温循环系统、辅助降温系统、岩心夹持器、高温高压探头、低场核磁共振岩心分析仪、循环液收集容器，其中，计算机控制系统与连续高压系统、高温循环系统、辅助降温系统电连接；连续高压系统与高温循环系统相连；高温循环系统用于对岩心夹持器内部提供稳定温度；辅助降温系统用于辅助降低高温高压探头的温度；岩心夹持器固定于高温高压探头上；高温高压探头部分设置于低场核磁共振岩心分析仪空腔内；循环液收集容器用于实验废液的回收。本发明专利技术的核磁共振岩心测量实验系统和方法能够模拟井下高温高压环境，并能够进行动态调整井下高温高压环境。境。境。
【技术实现步骤摘要】
一种核磁共振岩心测量实验系统和方法
[0001]本专利技术属于油气勘探开发领域，具体涉及一种基于动态调整的模拟井下高温高压环境的核磁共振岩心测量实验系统和方法。
技术介绍
[0002]核磁共振作为一种重要技术手段，经过几十年的发展，已经广泛应用于油气探测领域，其岩心实验分析和井下核磁共振快速测量对常规、非常规储层的评估都有重要的应用价值，能够提供孔隙度、渗透率、含油饱和度等重要储层评价参数，其无损、快速的特性深受一线油气工作者和广大科研人员的青睐。随着钻井技术的进步和深层、超深层油气藏的开发，不断对现有仪器设备提出新的要求。随着地层深度的增加，地层温度、压力也会随之增加，其温度压力对孔隙流体性质可能产生一定影响，如温度会改变原油粘度，改变流体在岩石孔隙表面的赋存状态，压力会影响气体的压缩体积等等，因此，大力发展与之相配套的高温高压实验系统十分迫切。
[0003]经过大量调研和实践发现，现有的核磁共振高温或者高压实验设备设计温度多在100℃以上，设计压力多在35MPa以上，围压循环流体多使用氟油。循环液采用无核磁信号的全氟油，其沸点约为155℃，热膨胀系数为正值，即温度升高体积增大，氟油的膨胀系数很大，系统压力会随温度升高迅速增加几十个MPa，这样系统内部压力瞬间过高，可超出仪器承受范围，而导致仪器寿命减少和实验安全较低的问题。同时经过实践还发现，在实验过程中，岩心夹持器入口处流体的温度往往会高于实验设计温度，而热传导又会导致低场核磁共振岩心分析仪射频线圈和磁体温度升高。而射频线圈工作时本身功率就很大，磁体也需要在恒定温度条件下工作。由于磁体的磁性会受到温度影响，需要维持在35℃，温度偏移将会导致主频发生偏移，从而影响了实验测量结果。
技术实现思路
[0004]为了解决上述全部或部分问题，本专利技术目的在于提供一种核磁共振岩心测量实验系统和方法，其能够模拟井下高温高压环境，并能够进行动态调整井下高温高压环境。
[0005]根据本申请的第一方面，提供了一种核磁共振岩心测量实验系统，包括计算机控制系统、连续高压系统、高温循环系统、辅助降温系统、岩心夹持器、高温高压探头、低场核磁共振岩心分析仪、循环液收集容器，其中：计算机控制系统与连续高压系统、高温循环系统、辅助降温系统电连接，以用于对各系统进行控制；连续高压系统与高温循环系统相连，并用于对岩心夹持器的内部提供稳定的围压，同时，用于对岩心夹持器内的岩心进行驱替实验；高温循环系统用于对岩心夹持器内部提供稳定温度；辅助降温系统用于辅助降低高温高压探头的温度；岩心夹持器固定于高温高压探头上，用于放置岩心样品；高温高压探头部分设置于低场核磁共振岩心分析仪空腔内，用于更换实验所需的岩心样品；循环液收集容器用于实验废液的回收。
[0006]在一些实施例中，连续高压系统包括连续围压系统，连续围压系统包括围压液容
器、围压系统中间容器、液压油容器以及两个围压系统恒速恒压泵，其中：围压液容器通过管线依次连接第一手动阀门、气动阀门和围压系统中间容器；围压系统中间容器的出液口分为第一路和第二路，第一路通过第二手动阀门与液压油容器连接，第二路再分为两路，两路分别通过气动阀门与两个围压系统恒速恒压泵的进液口连接，两个围压系统恒速恒压泵的补液口通过管线与液压油容器连接；第一手动阀门通过围压管线与岩心夹持器的围压入口连接，围压管线上设置有压力传感器。
[0007]在一些实施例中，连续高压系统还包括连续驱替系统，连续驱替系统包括驱替液容器、驱替系统中间容器以及两个驱替系统恒速恒压泵，其中：驱替液容器通过管线依次连接第三手动阀门、气动阀门和驱替系统中间容器；驱替系统中间容器的出液口分为第三路和第四路，第三路通过第四手动阀门与液压油容器连接，第四路再分为两路，两路分别通过气动阀门与两个驱替系统恒速恒压泵的进液口连接，两个驱替系统恒速恒压泵的补液口通过管线与液压油容器连接；第三手动阀门通过驱替管线与岩心夹持器的驱替入口连接，驱替管线上设置有压力传感器。
[0008]在一些实施例中，驱替液容器通过管线依次连接的第三手动阀门、气动阀门和驱替系统中间容器构造为均可拆卸。
[0009]在一些实施例中，高温循环系统包括高温循环泵、恒温油浴加热器、三通气动球阀，其中：连续高压系统的围压出口通过管线依次连接第五手动阀门、高温循环泵、恒温油浴加热器、背压阀、三通气动球阀、第六手动阀门，连续高压系统的围压出口与第五手动阀门之间的管线上设置有温度传感器，恒温油浴加热器与背压阀之间的管线上设置有温度传感器和压力传感器，第六手动阀门与连续高压系统的围压入口之间的管线上设置有压力传感器和温度传感器。
[0010]在一些实施例中，循环液收集容器分别设置于岩心夹持器的围压出口、岩心夹持器的驱替出口以及高温循环系统的三通气动球阀的下方，其中，岩心夹持器的围压出口还设置有第七手动阀门；岩心夹持器的驱替出口还设置有背压阀、第八手动阀门和天平；三通气动球阀通过管线与循环液收集容器相连。
[0011]在一些实施例中，辅助降温系统包括：两个梯度线圈和磁体组，分别间隔设置于高温高压探头的两侧；两个温度传感器，分别用于测量两个梯度线圈和磁体组的温度；制冷机，通过管线分别延伸至高温高压探头与两个梯度线圈和磁体组之间的夹缝。
[0012]在一些实施例中，岩心夹持器包括：热缩管，其内设置有岩心样品，热缩管的两端通过岩心柱塞进行密封，岩心柱塞上设有用于密封连接的密封胶圈和垫片；岩心柱塞上连接有驱替管线；其中，高温高压探头间隔且平行设置于热缩管的两侧，两侧的高温高压探头的两端通过堵头进行密封连接，以使得两侧的高温高压探头之间形成有密封腔体，两侧的堵头上分别设置有围压出口、围压入口；堵头上还设置有压力计、温度传感器以及泄压阀，驱替管线穿过堵头，并通过密封螺栓与堵头固定。
[0013]在一些实施例中，高温高压探头可拆卸的设置有低场核磁共振岩心分析仪的空腔内。
[0014]根据本申请的第二方面，提供了一种核磁共振岩心测量实验方法，应用于上述核磁共振岩心测量实验系统，核磁共振岩心测量实验方法包括：步骤一，制备标准柱塞岩心样品，并对岩心样品进行预处理；步骤二，低场核磁共振岩心分析仪标定和测量参数设置；步
骤三，安装岩心样品；步骤四，试压和管线密封性检测；步骤五，加压加温实验；步骤六，驱替实验；步骤七，核磁共振实验数据处理。
[0015]在一些实施例中，步骤五进一步包括：
[0016]设置围压压力和温度；
[0017]系统以预设压力梯度升至目标压力，判断是否达到目标围压压力，若否，则继续升压；
[0018]系统以预设温度梯度将油浴升至目标温度，判断油浴加热器温度是否达到目标温度，若否，则继续升温；
[0019]判断系统压力是否稳定，若是：判断岩心夹持器内部是否达到目标温度，若否，则泄压或补压，或判断循环泵是否达到最大转速；进一步的：若循环泵达到最大转速，则油浴继续以预设温度梯度升温或降温；
[0020]判断系统压力是否稳定，若否：泄压或补压；
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种核磁共振岩心测量实验系统，其特征在于，包括计算机控制系统、连续高压系统、高温循环系统、辅助降温系统、岩心夹持器、高温高压探头、低场核磁共振岩心分析仪、循环液收集容器，其中：所述计算机控制系统与所述连续高压系统、所述高温循环系统、所述辅助降温系统电连接，以用于对各系统进行控制；所述连续高压系统与所述高温循环系统相连，并用于对所述岩心夹持器的内部提供稳定的围压，同时，用于对所述岩心夹持器内的岩心进行驱替实验；所述高温循环系统用于对所述岩心夹持器内部提供稳定温度；所述辅助降温系统用于辅助降低所述高温高压探头的温度；所述岩心夹持器固定于所述高温高压探头上，用于放置岩心样品；所述高温高压探头部分设置于所述低场核磁共振岩心分析仪空腔内，用于更换实验所需的岩心样品；所述循环液收集容器用于实验废液的回收。2.根据权利要求1所述的核磁共振岩心测量实验系统，其特征在于，所述连续高压系统包括连续围压系统，所述连续围压系统包括围压液容器、围压系统中间容器、液压油容器以及两个围压系统恒速恒压泵，其中：所述围压液容器通过管线依次连接第一手动阀门、气动阀门和围压系统中间容器；所述围压系统中间容器的出液口分为第一路和第二路，所述第一路通过第二手动阀门与所述液压油容器连接，所述第二路再分为两路，两路分别通过气动阀门与两个所述围压系统恒速恒压泵的进液口连接，两个所述围压系统恒速恒压泵的补液口通过管线与所述液压油容器连接；所述第一手动阀门通过围压管线与所述岩心夹持器的围压入口连接，所述围压管线上设置有压力传感器。3.根据权利要求2所述的核磁共振岩心测量实验系统，其特征在于，所述连续高压系统还包括连续驱替系统，所述连续驱替系统包括驱替液容器、驱替系统中间容器以及两个驱替系统恒速恒压泵，其中：所述驱替液容器通过管线依次连接第三手动阀门、气动阀门和所述驱替系统中间容器；所述驱替系统中间容器的出液口分为第三路和第四路，所述第三路通过第四手动阀门与所述液压油容器连接，所述第四路再分为两路，两路分别通过气动阀门与两个所述驱替系统恒速恒压泵的进液口连接，两个所述驱替系统恒速恒压泵的补液口通过管线与所述液压油容器连接；所述第三手动阀门通过驱替管线与所述岩心夹持器的驱替入口连接，所述驱替管线上设置有压力传感器。4.根据权利要求3所述的核磁共振岩心测量实验系统，其特征在于，所述高温循环系统包括高温循环泵、恒温油浴加热器、三通气动球阀，其中：所述连续高压系统的围压出口通过管线依次连接第五手动阀门、所述高温循环泵、所述恒温油浴加热器、背压阀、所述三通气动球阀、第六手动阀门，所述连续高压系统的围压出口与所述第五手动阀门之间的管线上设置有温度传感器，所述恒温油浴加热器与所述背压阀之间的管线上设置有温度传感器和压力传感器，所述第六手动阀门与所述连续高压系统的围压入口之间的管线上设置有压力传感器和温度传感器。5.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：成家杰，徐大年，黄琳，吴兴方，张国强，高永德，董宇，张陆，徐观佑，向威，张传举，谢真，
申请(专利权)人：中海油田服务股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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