[發明專利]結合核磁共振技術進行自發滲吸在線監測的滲吸裝置

在審

• 申請號: 202010325398.1
• 申請日: 2020-04-23
• 公開（公告）號: CN111323834A
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 姚艷斌;劉永;常艷海;鄭司建;翟成
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（北京）;中國礦業大學
• 主分類號: G01V3/14
• 分類號: G01V3/14;G01V3/32
• 代理公司: 北京興智翔達知識產權代理有限公司 11768
• 代理人: 蔣常雪

本發明公開了一種結合核磁共振技術進行自發滲吸在線監測的滲吸裝置。其包括：低場核磁共振儀；無磁滲吸組件，其包括：滲吸腔固定器、無磁滲吸腔和液位傳感器，所述無磁滲吸腔通過螺桿與滲吸腔固定器螺接布設到低場核磁共振儀內，并設置有液位傳感器和電動閥門；所述無磁滲吸腔內設置有無磁金屬網；馬氏瓶組件，其包括：馬氏瓶和鐵架臺，所述馬氏瓶通過無磁管線與所述電動閥門連接；以及計算機控制系統，其與所述低場核磁共振儀、液位傳感器和電動閥門控制連接，并連接有核磁譜儀。該滲吸裝置能夠以在線方式實時連續獲取自發滲吸過程中的核磁實驗數據，揭示自發滲吸過程中巖心中流體運移特征，優化了實驗流程，減少了實驗結果誤差。

技術領域

本發明是關于非常規天然氣儲層勘探研究技術領域，特別是關于一種結合核磁共振技術進行自發滲吸在線監測的滲吸裝置。

背景技術

隨著非常規天然氣資源勘探和開發規模的不斷增長，針對煤層氣、致密砂巖氣以及頁巖氣等非常規天然氣儲層的研究也在逐漸深入。以頁巖為代表的低孔低滲致密儲層，必須經過大規模的水力壓裂改造才能投產。壓裂作業過程中由于強大的毛細管壓力，大量的壓裂液通過滲吸作用進入到儲層基質及內部縫網中。壓裂液的返排對于頁巖氣井的投產至關重要，國內外現場施工數據表明，壓裂液的返排率普遍低于30％，大量的壓裂液滯留在儲層中會產生嚴重的水鎖傷害造成氣井產量的急劇下降，同時部分頁巖氣井出現“返排率低產氣量高”的異常現象。綜上所述，深入認識致密巖石的自發滲吸作用及其機理對于非常規天然氣資源的科學高效開發有著重要的指導意義。

低場核磁共振技術以其快速、無損、靈敏性的優勢廣泛應用于油氣藏開發各領域的研究，能夠定量表征不同條件下巖心內含氫流體的含量和運移特征。目前，業內研究自發滲吸的核磁共振測試多為離線測試，即在滲吸過程的不同時間，將巖心從滲吸裝置內取出進行核磁共振測試。由于核磁共振設備的敏感性和實驗操作的復雜性，使得自發滲吸的離線測試具有很大的實驗誤差且不能獲得準確連續的測試結果。因此，有必要探索設計一種核磁共振在線滲吸實驗裝置，揭示自發滲吸過程中巖心流體運移特征，為非常規天然氣的水力壓裂改造提供理論指導。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

發明內容

本發明的目的在于提供一種結構簡單合理的結合核磁共振技術進行自發滲吸在線監測的滲吸裝置，其能夠以在線方式實時連續獲取自發滲吸過程中的核磁實驗數據，揭示自發滲吸過程中巖心中流體運移特征，優化了實驗流程，減少了實驗結果誤差。

為實現上述目的，本發明提供了一種結合核磁共振技術進行自發滲吸在線監測的滲吸裝置，包括：低場核磁共振儀；無磁滲吸組件，其包括：滲吸腔固定器、無磁滲吸腔和液位傳感器，所述無磁滲吸腔的上部設置有螺桿，該螺桿為內部中空結構；所述滲吸腔固定器橫跨在所述低場核磁共振儀的端口，所述螺桿與滲吸腔固定器螺接從而將無磁滲吸組件布設到低場核磁共振儀內；所述無磁滲吸腔內設置有無磁金屬網；該無磁滲吸腔的下部同一水平位置分別開設有液體注入口、傳感器中間開口和閥門開口，所述傳感器中間開口設置有液位傳感器，所述閥門開口設置有電動閥門；馬氏瓶組件，其包括：馬氏瓶和鐵架臺，所述馬氏瓶能夠調節高度的設置在鐵架臺上，并通過無磁管線與所述電動閥門連接；以及計算機控制系統，其與所述低場核磁共振儀、液位傳感器和電動閥門控制連接，并連接有核磁譜儀。

在一優選的實施方式中，無磁滲吸腔包括：滲吸腔蓋和滲吸腔體，該滲吸腔蓋的上部設置有螺桿，下部與所述滲吸腔體扣合。

在一優選的實施方式中，滲吸腔蓋與滲吸腔體通過塑料卡口進行旋轉連接。

在一優選的實施方式中，螺桿上設置有刻度尺。