[發(fā)明專(zhuān)利]一種原位實(shí)驗(yàn)磁信號(hào)感知裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111274966.0
• 申請(qǐng)日: 2021-10-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114137013B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張通;袁亮;唐明;高楊文;張金
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 合肥綜合性國(guó)家科學(xué)中心能源研究院（安徽省能源實(shí)驗(yàn)室）;安徽理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N24/08
• 分類(lèi)號(hào): G01N24/08
• 代理公司: 北京同輝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11357
• 代理人: 梁語(yǔ)嫣

1.一種原位實(shí)驗(yàn)磁信號(hào)感知裝置，包括加載機(jī)構(gòu)、滲流機(jī)構(gòu)與數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述加載機(jī)構(gòu)設(shè)置有軸向加載活塞(5)、Ⅰ側(cè)向加載活塞(1)、Ⅱ側(cè)向加載活塞(2)、Ⅲ側(cè)向加載活塞(3)、IV側(cè)向加載活塞(4)、軸向加載軸(10)、Ⅰ側(cè)向加載軸(6)、Ⅱ側(cè)向加載軸(7)、Ⅲ側(cè)向加載軸(8)、Ⅳ側(cè)向加載軸(9)、軸向傳導(dǎo)孔(19)、Ⅰ側(cè)向傳導(dǎo)孔(20)、Ⅱ側(cè)向傳導(dǎo)孔(21)、Ⅲ側(cè)向傳導(dǎo)孔(22)、IV側(cè)向傳導(dǎo)孔(23)、注液孔(14)、夾持器主體(11)、溫控圈(25)；

所述滲流機(jī)構(gòu)設(shè)置有超臨界室(27)、圍壓腔(12)、圍壓孔(26)、滲流孔(13)、試件腔(24)、試件(28)、橡膠套(29)；

所述數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)設(shè)置有線(xiàn)槽(15)、感知體(18)、感知線(xiàn)圈(16)、串聯(lián)體(17)；

所述軸向加載軸(10)位于夾持器主體(11)的內(nèi)腔中心處，Ⅰ側(cè)向加載軸(6)、Ⅱ側(cè)向加載軸(7)、Ⅲ側(cè)向加載軸(8)、Ⅳ側(cè)向加載軸(9)分別位于軸向加載軸(10)的四周，軸向加載活塞(5)的底部與軸向加載軸(10)連接，Ⅰ側(cè)向加載活塞(1)的底部與Ⅰ側(cè)向加載軸(6)相連接，Ⅱ側(cè)向加載活塞(2)的底部與Ⅱ側(cè)向加載軸(7)相連接，Ⅲ側(cè)向加載活塞(3)的底部與Ⅲ側(cè)向加載軸(8)相連接，Ⅳ側(cè)向加載活塞(4)的底部與Ⅳ側(cè)向加載軸(9)相連接，注液孔(14)分別置于軸向加載活塞(5)、Ⅰ側(cè)向加載活塞(1)、Ⅱ側(cè)向加載活塞(2)、Ⅲ側(cè)向加載活塞(3)、Ⅳ側(cè)向加載活塞(4)的表面，夾持器主體(11)設(shè)有用于放置感知體(18)的容納室，軸向傳導(dǎo)孔(19)位于感知體(18)的表面，Ⅰ側(cè)向傳導(dǎo)孔(20)、Ⅱ側(cè)向傳導(dǎo)孔(21)、Ⅲ側(cè)向傳導(dǎo)孔(22)以及Ⅳ側(cè)向傳導(dǎo)孔(23)分別位于感知體(18)的四周表面，感知線(xiàn)圈(16)套于感知體(18)的表面，軸向加載軸(10)穿過(guò)感知線(xiàn)圈(16)并貫穿軸向傳導(dǎo)孔(19)與軸向加載活塞(5)的底部連接，Ⅰ側(cè)向加載軸(6)穿過(guò)感知線(xiàn)圈(16)并貫穿Ⅰ側(cè)向傳導(dǎo)孔(20)與Ⅰ側(cè)向加載活塞(1)的底部連接，Ⅱ側(cè)向加載軸(7)穿過(guò)感知線(xiàn)圈(16)并貫穿Ⅱ側(cè)向傳導(dǎo)孔(21)與Ⅱ側(cè)向加載活塞(2)的底部連接，Ⅲ側(cè)向加載軸(8)穿過(guò)感知線(xiàn)圈(16)并貫穿Ⅲ側(cè)向傳導(dǎo)孔(22)與Ⅲ側(cè)向加載活塞(3)的底部連接，Ⅳ側(cè)向加載軸(9)穿過(guò)感知線(xiàn)圈(16)并貫穿Ⅳ側(cè)向傳導(dǎo)孔(23)與Ⅳ側(cè)向加載活塞(4)的底部連接，溫控圈(25)置于夾持器主體(11)內(nèi)部，試件(28)位于感知體(18)的內(nèi)腔，橡膠套(29)置于試件(28)外部，超臨界室(27)分別置于軸向加載活塞(5)、Ⅰ側(cè)向加載活塞(1)、Ⅱ側(cè)向加載活塞(2)、Ⅲ側(cè)向加載活塞(3)、Ⅳ側(cè)向加載活塞(4)的內(nèi)部，滲流孔(13)貫穿超臨界室(27)、軸向加載活塞(5)、軸向加載軸(10)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原位實(shí)驗(yàn)磁信號(hào)感知裝置，其特征在于：所述圍壓腔(12)位于夾持器主體(11)內(nèi)，圍壓孔(26)置于夾持器主體(11)的側(cè)面，感知體(18)位于圍壓腔(12)內(nèi)，線(xiàn)槽(15)置于感知體(18)的外側(cè)，感知線(xiàn)圈(16)置于線(xiàn)槽(15)內(nèi)，感知線(xiàn)圈(16)與串聯(lián)體(17)相連。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的原位實(shí)驗(yàn)磁信號(hào)感知裝置，其特征在于：所述感知體(18)置于夾持器主體(11)的內(nèi)部，且感知體(18)的內(nèi)部開(kāi)設(shè)有試件腔(24)，試件腔(24)內(nèi)嵌有試件(28)，試件(28)由非金屬材料構(gòu)成。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原位實(shí)驗(yàn)磁信號(hào)感知裝置，其特征在于：所述感知線(xiàn)圈(16)的中間間隔設(shè)置有I側(cè)向傳導(dǎo)孔(20)、II側(cè)向傳導(dǎo)孔(21)、III側(cè)向傳導(dǎo)孔(22)以及IV側(cè)向傳導(dǎo)孔(23)。

5.一種原位實(shí)驗(yàn)磁信號(hào)感知方法，由權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的原位實(shí)驗(yàn)磁信號(hào)感知裝置執(zhí)行，其特征在于：包括如下步驟：

S1、根據(jù)實(shí)際地層條件確定所需加載的三向應(yīng)力、孔隙壓力、實(shí)驗(yàn)溫度以及注入流體；

S2、檢查裝置的連接情況，將制備好的試件(28)置于橡膠套(29)內(nèi)并放置在試件腔(24)中，通過(guò)軸向加載活塞(5)、Ⅰ側(cè)向加載活塞(6)、Ⅱ側(cè)向加載活塞(7)、Ⅲ側(cè)向所述加載活塞(8)、Ⅳ側(cè)向加載活塞(9)對(duì)試件(28)進(jìn)行三向應(yīng)力加載；

S3、根據(jù)所需的孔隙壓力，通過(guò)圍壓孔(26)向圍壓腔(12)內(nèi)注入圍壓液，使圍壓大于孔隙壓力，壓實(shí)橡膠套(29)，并按照地層溫度，通過(guò)溫控圈(25)對(duì)圍壓腔(12)進(jìn)行加溫；

S4、從滲流孔(13)向試件腔(24)內(nèi)注入流體；

S5、通過(guò)線(xiàn)槽(15)上的感知線(xiàn)圈(16)采集回波信號(hào)，反演所得核磁信號(hào)，得到試件(28)結(jié)構(gòu)與流體運(yùn)移特征。