[發明專利]恒壓條件下測量可燃冰孔隙度的系統及方法

在審

• 申請號: 201811636312.6
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN111380790A
• 公開（公告）日: 2020-07-07
• 發明（設計）人: 王琳琳;程久輝;劉化冰;韓強;羅志磊
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08;G01N24/08
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;劉飛

本申請實施例提供了一種恒壓條件下測量可燃冰孔隙度的系統及方法，該系統包括：夾持裝置，用于密閉夾持可燃冰樣品；循環控溫裝置，用于將所述可燃冰樣品維持在指定溫度；恒壓控制裝置，用于將所述可燃冰樣品維持在指定壓力；核磁共振設備，用于獲取所述可燃冰樣品在指定溫度及壓力下的T2譜；數據處理裝置，用于根據所述可燃冰樣品在指定溫度及壓力下的T2譜獲取所述可燃冰樣品的孔隙度。本申請實施例可可以在恒壓條件下提高測量可燃冰孔隙度的準確性。

技術領域

本申請涉及可燃冰樣品開發技術領域，尤其是涉及一種恒壓條件下測量可燃冰孔隙度的系統及方法。

背景技術

可燃冰作為當今世界各國的重要戰略能源之一，日益受到人們的關注。一般而言，富集可燃冰的儲層出現在海洋或者極地區域。能源作為世界各國競爭的一個核心資源與經濟命脈，其重要性不言而喻。如何推進可燃冰開采技術問題解決的進程，是當前我國乃至世界各國能源命脈的挑戰。因此，研究可燃冰是世界能源領域的一個極其重要的突破點。

在可燃冰的開采過程中，由于溫度場的變化，可燃冰會發生分解導致部分地層骨架缺失，流體可流動的孔隙體積增大。因此，控制含可燃冰沉積物樣品的壓力，能夠更加真實地模仿地層條件。可燃冰開采會導致骨架缺失，同時也會增大流體的流動通道。更加準確地研究在控制壓力情況下的孔隙尺寸能夠對現場安全生產帶來更加有用的指導意義。在任何不同的開采階段，不同的壓力會導致不同孔隙度以及孔隙尺寸的出現。

在實驗室中對可燃冰樣品進行模擬或者實驗，能夠給現場勘探開發開采帶來極大的指導意義。現今研究含可燃冰沉積物孔隙尺寸的方法非常多，但是大多都有比較致命的缺陷。對于可燃冰孔隙有氮氣吸附法、壓汞法等研究方法。然而，氮氣吸附法對50nm以上的孔隙不能很好地獲取它們的信息。不幸的是，可燃冰中一般具有比較大的孔隙，這對氮氣吸附法是一個致命的打擊。壓汞法是通過將汞壓入可燃冰的孔隙，畫出汞壓與汞入量的曲線來獲得孔隙信息。正常來說，現實中的可燃冰都是比較松散的結構，這個特性徹底導致了壓汞法不能在可燃冰上應用。并且，壓實后的可燃冰樣品在進行壓汞法測量之后，可燃冰樣品將被污染，不能夠再次使用。相較于普通巖石樣品，可燃冰樣品的制作成本很高。如果僅僅進行壓汞實驗，這對可燃冰樣品的使用效率沒有充分發揮出來。上述幾種應用于沉積物孔隙上的方法對于可燃冰還有一個更加巨大的缺陷，當含可燃冰沉積物的溫度改變，可燃冰相變分解時，無法有效地獲得控制壓力條件下孔隙尺寸信息。因此，如何低成本實現可燃冰孔隙度的準確測量是目前亟待解決的技術問題。

發明內容

本申請實施例的目的在于提供一種恒壓條件下測量可燃冰孔隙度的系統及方法，以實現在恒壓條件下提高測量可燃冰孔隙度的準確性。

為達到上述目的，一方面，本申請實施例提供了一種恒壓條件下測量可燃冰孔隙度的系統，包括：

夾持裝置，用于密閉夾持可燃冰樣品；

循環控溫裝置，用于將所述可燃冰樣品維持在指定溫度；

恒壓控制裝置，用于將所述可燃冰樣品維持在指定壓力；

核磁共振設備，用于獲取所述可燃冰樣品在指定溫度及壓力下的T2譜；

數據處理裝置，用于根據所述可燃冰樣品在指定溫度及壓力下的T2譜獲取所述可燃冰樣品的孔隙度。

本申請實施例的恒壓條件下測量可燃冰孔隙度的系統，所述核磁共振設備的收發天線包括內置于所述夾持裝置內的射頻線圈。

本申請實施例的恒壓條件下測量可燃冰孔隙度的系統，所述夾持裝置，包括：

筒形外殼；

設置于所述筒形外殼內的鏤空管；所述鏤空管與所述筒形外殼之間形成流動空間；所述射頻線圈套于所述鏤空管上；

設置于所述鏤空管內的腔體管；所述腔體管與所述鏤空管之間形成流動空間；