[發明專利]一種結合核磁共振技術研究孔隙間流體相變發生裝置

有效

• 申請號: 201810374567.3
• 申請日: 2018-04-24
• 公開（公告）號: CN108519399B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 姚艷斌;雷欣;陸程;聞志昂;羅萬靜;馬鈺驊
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（北京）
• 主分類號: G01N24/08
• 分類號: G01N24/08
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產權代理有限公司 11279
• 代理人: 蔣常雪

1.一種結合核磁共振技術研究孔隙間流體相變發生裝置，其特征在于：所述裝置包括注入系統、帶環狀隔溫圈無磁巖樣夾持器、氣液分離器、電子天平、氣體流量測量器和控制系統，所述帶環狀隔溫圈無磁巖樣夾持器前端與注入系統連接，尾端與回壓閥相連接，回壓閥另一端與氣液分離器相連接，氣液分離器的水路與電子天平相連接，氣路與氣體流量測量器相連接；

所述帶環狀隔溫圈無磁巖樣夾持器的承壓空間中，分為左右兩個半腔，由環形膠圈隔開，環形膠圈兩邊分別為左半腔活塞圈和右半腔活塞圈；

所述帶環狀隔溫圈無磁巖樣夾持器由壓力源入口（1）、壓力源出口（16）、上游金屬夾持器（2）、下游金屬夾持器（15）、上游金屬堵頭（3）、下游金屬堵頭（14）、上游徑向密封圈（4）、下游徑向密封圈（13）、上游金屬擋環（5）、下游金屬擋環（12）、左半腔圍壓與冷卻液入口（6）、左半腔圍壓與冷卻液入口導管（21）、左半腔圍壓與冷卻液出口（18）、右半腔圍壓與冷卻液入口（11）、右半腔圍壓與冷卻液入口導管（22）、右半腔圍壓與冷卻液出口（19）、巖心空腔（7）、左半腔承壓空腔（8）、右半腔承壓空腔（10）、左半腔環形活塞（23）、左半腔支撐結構（25）、徑向左右半腔隔熱分隔環（9），右半腔環形活塞（24）、右半腔支撐結構（26）、承壓膠套（17）以及兩段PEEK填充柱塞（20）組成；所述兩段PEEK填充柱塞（20）分別從左右兩邊固定住巖心（7），承壓膠套（17）包裹于巖心（7）與PEEK填充柱塞（20）外側，所述夾持器由巖心空腔（7）的中部分隔為左半腔（8）與右半腔（10），兩種溫度不同的冷卻液分別從左、右半腔的冷卻液循環入口（6、11）注入，出口（18、19）排出，以保證左、右半腔之間存在穩定溫差。

2.根據權利要求1 所述的一種結合核磁共振技術研究孔隙間流體相變發生裝置，其特征在于：所述帶環狀隔溫圈無磁巖樣夾持器上游留有連接端口，下游與回壓閥相連，回壓閥另一端與氣液分離器相連；進行實驗時，將巖心放置入巖心腔中，巖心相變產物由所述帶環狀隔溫圈無磁巖樣夾持器下游進入回壓閥，再由回壓閥另一端進入氣液分離器，氣體通過干燥裝置進入氣體流量計，并利用控制系統實時監控氣體流量，液體流入下部帶有電子天平的燒杯進行稱量。

3.根據權力要求1所述的一種結合核磁共振技術研究孔隙間流體相變發生裝置，其特征在于：所述左半腔承壓空腔和右半腔承壓空腔在受壓時完全分隔開；所述環狀隔溫圈位于夾持器圍壓腔中間，對應巖心放置進入巖心腔后的中間部位，為左右兩個半腔注冷卻液加壓時，兩個半腔內的活塞向膠圈擠壓，導致膠圈受壓變形，完全分隔開兩個半腔。

4.根據權力要求1所述的一種結合核磁共振技術研究孔隙間流體相變發生裝置，其特征在于：所述左半腔支撐結構和右半腔支撐結構均位于巖心腔下方、活塞結構的兩側，所述支撐結構為一個厚度恰為夾持器外壁到膠套距離的無磁性支撐環，縱切面上此支撐環只占圓周的約四分之一。

5.根據權力要求1所述的一種結合核磁共振技術研究孔隙間流體相變發生裝置，其特征在于：左半腔承壓空腔和右半腔承壓空腔的入口處各存在一根導流管，將注入的冷卻液體首先輸送至巖心附近，經歷冷卻循環后再由圍壓與冷卻液出口排出。

6.根據權利要求1 所述的一種結合核磁共振技術研究孔隙間流體相變發生裝置，其特征在于：所述帶環狀隔溫圈無磁夾持器上游留有連接端口，下游與回壓閥相連；減小回壓閥壓力，巖心中氣體與水可從下游被抽出，使巖心下游壓力降低，靠近下游的孔隙填充物發生相態變化，巖心孔隙結構、孔隙度變化，核磁信號也隨之變化；隨著回壓閥壓力的減小，融解面向上游靠近，更多巖心孔隙物中的固體融化，核磁信號進一步變化。