[發(fā)明專利]一種利用磁共振成像技術(shù)檢測氣液擴(kuò)散過程的裝置及其方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210380112.5
• 申請日: 2012-10-10
• 公開（公告）號: CN102879306A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙越超;宋永臣;劉瑜;朱寧軍;鄭鴻飛;王同雷;宿博;郝敏;周欣歡;沈勇
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號: G01N13/00
• 分類號: G01N13/00
• 代理公司: 大連星海專利事務(wù)所 21208
• 代理人: 花向陽

1.一種利用磁共振成像技術(shù)檢測氣液擴(kuò)散過程的裝置，它主要包括一個(gè)磁共振成像系統(tǒng)，其特征在于：它還包括一個(gè)雙室壓力衰減系統(tǒng)，所述磁共振成像系統(tǒng)在磁共振成像儀（1）中設(shè)有一個(gè)巖心夾持器（20），由往復(fù)式加壓泵（11）、液體容器（10）和巖心夾持器（20）的外腔采用管道連接構(gòu)成循環(huán)回路，一個(gè)圍壓泵（12）采用管道與液體容器（10）連接；在巖心夾持器（20）的入口連接所述雙室壓力衰減系統(tǒng)，出口經(jīng)一個(gè)背壓調(diào)節(jié)器（15）連接一個(gè)電子天秤和收集器（16）；所述雙室壓力衰減系統(tǒng)包含一個(gè)液體注入系統(tǒng)和一個(gè)氣體注入系統(tǒng)；所述液體注入系統(tǒng)采用第一注入泵（5a）經(jīng)空氣恒溫箱（9）中的中間容器與巖心夾持器（20）的入口連接，在第一注入泵（5a）與中間容器之間連接一個(gè)蓄水罐（14）；所述氣體注入系統(tǒng)采用第二注入泵（5b）經(jīng)磁懸浮天平（2）與巖心夾持器（20）的入口連接，在第二注入泵（5b）與磁懸浮天平（2）之間連接一個(gè)氣瓶（4）和一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)稱重鈦罐（3）；所述磁共振成像儀（1）與數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)（17）采用電連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用磁共振成像技術(shù)檢測氣液擴(kuò)散過程的裝置，其特征在于：所述液體容器（10）中設(shè)有電加熱裝置和溫控裝置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用磁共振成像技術(shù)檢測氣液擴(kuò)散過程的裝置，其特征在于：所述中間容器采用第一中間容器（6a）、第二中間容器（6b）和第三中間容器（6c）并聯(lián)連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用磁共振成像技術(shù)檢測氣液擴(kuò)散過程的方法，其特征在于：包括以下步驟：

（1）將巖心裝載入夾持器（20），采用氣測孔隙度法測巖心孔隙度；

（2）向鈦罐3中注入一定量的氮?dú)猓⒎Q重，依次打開第十針閥（7j）、第十一針閥（7k）、第十二針閥（7l）、第十三針閥（7m），關(guān)閉其他閥，使得鈦罐中的氮?dú)膺M(jìn)入磁懸浮天平空腔和相關(guān)管線中，用系統(tǒng)中總的氮?dú)赓|(zhì)量除以密度得到系統(tǒng)空腔體積；

（3）將系統(tǒng)中的管線用加熱帶纏好，采用電加熱的方法預(yù)加熱并控溫，向液體容器（10）注入氟油，對夾持器預(yù)加熱2小時(shí),并在檢測開始后實(shí)時(shí)控溫；

（4）利用空氣恒溫箱（9）對裝有注入液體的第一中間容器（6a）、第二中間容器（6b）、第三中間容器（6c）進(jìn)行控溫，并提前注入巖心進(jìn)行飽和，利用注入氟油的液體容器（10）對夾持器進(jìn)行循環(huán)控溫；

（5）注入工作氣體，開始檢測，利用壓力變送器記錄壓力與時(shí)間關(guān)系，利用磁共振成像技術(shù)得到不同時(shí)刻多孔介質(zhì)不同位置所賦存的流體的質(zhì)子密度、縱向弛豫時(shí)間、橫向弛豫時(shí)間、表觀擴(kuò)散系數(shù)及擴(kuò)散張量分布圖像，同時(shí)利用磁懸浮天平實(shí)時(shí)記錄氣體密度的變化；

（6）檢測數(shù)據(jù)處理，對壓力衰減曲線進(jìn)行分析處理，建立氣體在多孔介質(zhì)內(nèi)所賦存的液體中擴(kuò)散模型計(jì)算徑向或軸向以及一維或二維的擴(kuò)散系數(shù)，計(jì)算得到整體平均擴(kuò)散系數(shù)，通過對MRI獲取的質(zhì)子密度圖像進(jìn)行標(biāo)定，得到沿?cái)U(kuò)散方向溶液密度梯度分布，根據(jù)磁懸浮天平記錄的氣體密度變化，并結(jié)合空腔體積推算氣體溶解量，得到氣體溶解量與擴(kuò)散系數(shù)的關(guān)系。