The invention discloses a device for studying interpore fluid phase transition with nuclear magnetic resonance technology, which comprises an injection system, a non-magnetic rock sample holder with annular temperature insulation coil, a gas-liquid separator, an electronic balance, a gas flow meter and a control system. The front end of the rock sample holder is connected with the injection system and the rear end is connected with the back pressure valve. The other end of the back pressure valve is connected with the gas-liquid separator, and the water path of the gas-liquid separator is connected with the electronic balance, and the gas path is connected with the gas flow meter. The device keeps solid state and melting state coexisting in the same core to ensure that there is a melting surface in the core and to study its variation law. The effect of depressurization on the decomposition law of hydrate was experimented, and the change law of rock cardiac state of hydrate sediment was obtained under the change of external temperature and pressure conditions.
【技术实现步骤摘要】
一种结合核磁共振技术研究孔隙间流体相变发生装置
本专利技术属于天然气水合物储层勘探研究
,具体涉及一种结合核磁共振技术研究孔隙间填充物或流体相变发生的装置。
技术介绍
天然气水合物是低温高压条件下气体分子嵌入水笼中形成的透明晶体。因其蕴藏量巨大且环境友好引起了人们的关注。由于水合物晶体的稳定存在对温度和压力条件有着严格的限制,目前已探明水合物矿藏赋存于冻土地带和广大浅海区域。温度升高和压力降低都会引起水合物的分解,而水合物分解是吸热反应,会引起周围环境温度降低,低温又将限制水合物的分解,并形成二次水合物。目前的开采方法主要为升温、降压和注入化学物质激发,在储层中提高温度注入热源经济效益低下,而井底抽水降压开采受到温度的限制。所以在实际开采中,受到地层因素的影响,开采时井底水合物能够融解的范围是有限的,只有可能融解的部分才能形成产量。为确定水合物的融解区域范围,融解面在外部温度压力变化时的推移规律成为了决定储层开采限度的关键因素。目前,业内研究重点在于水合物的静态形成与分解规律,对降压或升温时融解面推移规律的研究并不深入。低场核磁技术可实时监测所测岩心中水的含量,分层核磁则可探测岩心中某一段体积中水的含量。将所测水合物岩心放入低场磁场中,利用核磁成像技术和分层核磁技术便可判断已融解部分和未融解部分,推断融解面所处位置,从而在后续升温或降压实验中观察融解面的移动变化的规律。本专利技术将提供一种两腔室控制温度的夹持器,使用时根据所加压力情况调整两室温度至岩心中水合物一部分处于固体状态,一部分处于融解状态,其中恰好存在溶解面。结合分层核磁技术可在降压或升温的 ...
【技术保护点】
1.一种结合核磁共振技术研究孔隙间流体相变发生装置,其特征在于:所述装置包括注入系统、带环状隔温圈无磁岩样夹持器、气液分离器、电子天平、气体流量测量器和控制系统,所述带环状隔温圈无磁岩样夹持器前端与注入系统连接,尾端与回压阀相连接,回压阀另一端与气液分离器相连接,气液分离器的水路与电子天平相连接,气路与气体流量测量器相连接。
【技术特征摘要】
1.一种结合核磁共振技术研究孔隙间流体相变发生装置,其特征在于:所述装置包括注入系统、带环状隔温圈无磁岩样夹持器、气液分离器、电子天平、气体流量测量器和控制系统,所述带环状隔温圈无磁岩样夹持器前端与注入系统连接,尾端与回压阀相连接,回压阀另一端与气液分离器相连接,气液分离器的水路与电子天平相连接,气路与气体流量测量器相连接。2.根据权利要求1所述的一种结合核磁共振技术研究孔隙间流体相变发生装置,其特征在于:所述带环状隔温圈无磁岩样夹持器由压力源入口(1)、压力源出口(16)、上游金属夹持器(2)、下游金属夹持器(15)、上游金属堵头(3)、下游金属堵头(14)、上游径向密封圈(4)、下游径向密封圈(13)、上游金属挡环(5)、下游金属挡环(12)、左半腔围压与冷却液入口(6)、左半腔围压与冷却液入口导管(21)、左半腔围压与冷却液出口(18)、右半腔围压与冷却液入口(11)、右半腔围压与冷却液入口导管(22)、右半腔围压与冷却液出口(19)、岩心空腔(7)、左半腔承压空腔(8)、右半腔承压空腔(10)、左半腔环形活塞(23)、左半腔支撑结构(25)、径向左右半腔隔热分隔环(9),右半腔环形活塞(24)、右半腔支撑结构(26)、承压胶套(17)以及两段PEEK填充柱塞(20)组成;所述两段PEEK填充柱塞(20)分别从左右两边固定住岩心(7),承压胶套(17)包裹于岩心(7)与PEEK填充柱塞(20)外侧,所述夹持器由岩心空腔(7)的中部分隔为左半腔(8)与右半腔(10),两种温度不同的冷却液分别从左、右半腔的冷却液循环入口(6、11)注入,出口(18、19)排出,以保证左、右半腔之间存在稳定温差。3.根据权利要求1所述的一种结合核磁共振技术研究孔隙间流体相变发生装置,其特征在于:所述带环状隔温圈无磁岩样夹持器上游留有连接端口,下游与回压阀相连,回压阀另一端与气液分离器相连;进行实验时,将岩心放置入岩心腔中,岩心相变产物由所述带环状隔温圈无磁岩样夹持器下游进入回压阀,再由回压阀另一端进入气液分离器,气体通过干燥装置进入气体流量计,并利用控制系统实时监控气体流量,液体流入下部带有电子天平的烧杯进行称量。4.根据权利要求1所述的一种结合核磁共振技术研究孔隙间流体相变发生装置,其特征在于:所述带环状隔温圈无磁岩样夹持器的承压空间中,分为左右两个半腔,由环形胶圈隔开,环形胶圈两边分别为左半腔活塞圈和右半腔活塞圈。5.根据权力要求1所述的一种结合核磁共振技术研究孔隙间流体相变发生装置,其特征在于:所述左右两个围压半腔在受压时完全分隔开;所述环状隔温圈位于夹持器围压腔中间,对应岩心放置进入岩心腔后的中间部位,为左右两个半腔注冷...
【专利技术属性】
技术研发人员:姚艳斌,雷欣,陆程,闻志昂,罗万静,马钰骅,
申请(专利权)人:中国地质大学北京,
类型:发明
国别省市:北京,11
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