[發明專利]一種核磁-驅替聯用裝置評價致密油充注過程的方法

在審

• 申請號: 201810184961.0
• 申請日: 2018-03-06
• 公開（公告）號: CN108414560A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 王民;關瑩;劉洋;李進步;劉薇;唐明明;盧雙舫
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: G01N24/08
• 分類號: G01N24/08
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 楊采良

1.一種核磁-驅替聯用裝置評價致密油充注過程的方法，其特征在于：通過核磁共振裝置與巖心夾持器裝置操作性地連接，完成核磁共振技術在線監測致密砂巖驅替過程；該方法采用不含氫信號的氟油驅替飽含地層水(含氫信號)的巖心，隨著油驅水過程的不斷進行，能被核磁共振檢測到的水的體積不斷減少，通過在實驗過程中核磁共振測試T₂譜中的信號幅度不斷降低的過程，反映孔隙中地層水不斷被氟油驅替的變化過程；實驗結束后對實驗數據進行處理和分析，結合地質情況對地層中充注過程進行綜合評價；包括以下步驟：

步驟一，樣品的預處理；

步驟二，實驗裝置準備；

步驟三，核磁共振測試；

步驟四，驅替過程實現；

步驟五，實驗過程結束；

步驟六，進行流體標定；

步驟七，實驗數據計算；包括對孔隙度和飽和度的計算，計算方法包括質量法和核磁法；

步驟八，實驗數據處理；結合流體體積的標定將核磁共振T₂響應最終轉化為不同直徑的孔隙中流體的分布情況；

步驟四的具體過程如下：

(1)充滿管線：打開閥門V7、V9，使氟油能夠順利由驅替流體罐流至裝置內的管線中；在高溫高壓驅替控制裝置輸入所需最大保護壓力，該值小于圍壓預設值，然后啟動較小的驅替壓力，在小螺絲下方用小燒杯盛接管線內殘余的流體和空氣，小螺絲此時未和頂桿連接；待確定氟油均勻緩慢流出時，證明此時從驅替流體罐至入口端之間的管線內已全部充滿氟油，停止驅替壓力；從夾持器中擰下頂桿，使用注射器向頂桿一端的軸向通孔注入氟油，待氟油從另一端流出時將頂桿放平，繼續注入余下的氟油，直至頂桿軸向通孔中完全充滿氟油；然后將頂桿小心轉動放至夾持器中；V7閥門為控制流體能夠順利由流體罐流入巖心夾持器的必要閥門之一；當驅替液為液相時需開啟此閥門，開啟后由高溫高壓控制裝置控制流體的進口壓力；

(2)施加圍壓：再次確定閥門V8和V18關閉，點擊開始實驗輸入保護圍壓，然后依次緩慢增大圍壓，增大圍壓時可從0、2、4、6MPa依次緩慢提升至預設值；圍壓升至預設值后靜置1h后測量其核磁共振響應情況；

(3)實驗開始：先擰緊夾持器附近控制驅替流體流入的大螺絲，再擰緊鄰近大螺絲的小螺絲，防止密封不嚴造成實驗過程中驅替流體氟油的滲漏；然后將出口端處的小螺絲擰緊；設定進口壓力并輸入進口壓力保護值，待控制裝置上的顯示壓力示數穩定時開始實驗；選擇先恒速模式后恒壓模式，設置恒速模式，并每30min測試一次核磁共振T₂譜；待前后兩次核磁共振T₂譜圖的信號幅度差值超過3％時視為驅替開始，隨即更改為當前壓力的恒壓模式；每30min測試一次，觀察核磁共振T₂譜圖信號幅度的變化；待前后兩次孔隙中流體的信號幅度之和相差小于3％時視為穩定，即可升壓；當升壓到較大壓力，信號幅度始終趨于穩定的輕微波動時，視為驅替已完成；這里T₂譜的信號幅度是指核磁共振測試中某一橫向馳豫時間對應的巖心的孔隙中的流體中氫核的核磁共振馳豫信號量的大??；

步驟六的具體過程如下：

取出五只帶有配套瓶蓋的小瓶，每只小瓶容積約為5ml左右，擰緊瓶蓋后分別稱重5只空瓶質量；稱重完畢后分別放置于核磁共振儀中測其T₂譜作為空瓶基底；鑒于本次實驗樣品的孔隙體積，取出移液槍分別量取0.5ml、1.0ml、1.5ml、2.0ml和2.5ml的地層水滴于5只空瓶中，作為標準樣品；然后分別稱重后放入夾持器中進行核磁共振測試；當測試完成后分別去相應的空瓶基底進行反演；反演完成后將每個體積對應的T₂譜的自由流體的信號幅度分別累加；利用統計學的線性回歸方法擬合標準樣品水體積與其對應的信號幅度和之間的線性關系；由于本次流體體積與信號幅度之間數量級相差較大，為盡可能保證系數的精確性，將信號幅度縮小10000倍后再與流體體積進行擬合；得到標線方程組其中a為標線方程的斜率，M₀為某一時刻孔隙中地層水的信號幅度之和或自由流體的信號幅度和。