[发明专利]双通道岩心顶塞、压力模拟装置及核磁共振在线驱替系统

说明书

本发明涉及地质测量技术领域，尤其涉及一种双通道岩心顶塞、压力模拟装置及核磁共振在线驱替系统，旨在解决核磁共振在线驱替时因岩心夹持器两端到岩心样品两端的压降导致压力参数测量不准确的问题。本发明提供的双通道岩心顶塞，开设有中心通道和边缘通道；中心通道一端与岩心样品连通，另一端与岩心夹持器的入口或出口连通，用于流体的流入或流出；边缘通道一端与岩心样品连通，另一端与压力传感器连通；边缘通道内的流体静止。通过增加专用的测量通道避免了流体流动产生的压降，使压力传感器可以准确测量岩心样品两端的压力参数，提高了数据的准确性。

技术领域

本发明涉及地质测量技术领域，尤其涉及一种双通道岩心顶塞、压力模拟装置及核磁共振在线驱替系统。

背景技术

多相驱替物理模拟实验是在地质认识的基础上模拟地下相似的温度和压力条件，开展油、气、水的多相驱替实验，应用于石油勘探开发、CO2地质封存、地热资源开发利用等的研究。地下的压力参数主要有：（1）孔隙流体压力（或地层压力、地层流体压力），主要是地下地层岩石孔隙中流体的压力；（2）围压，岩石的周围岩体对它施加的压力，主要是上覆岩石的重量所致。

利用核磁共振对物理模拟实验进行原位监测，可以实时在线观察驱替过程，获得诸如孔隙度、渗透率、饱和度变化等诸多参数，具有无损无辐射、非介入式测量等优势。开展核磁共振在线驱替物理模拟实验时，岩心夹持器入口端、出口端压力以及两端压差是多相渗流的重要参数，需要精确测量，通常在岩心夹持器的两端安装压力传感器和压差传感器来进行测量。但是，岩心夹持器的两端不等于岩心样品两端，岩心夹持器两端安装传感器的位置到岩心样品的端面会有一定距离，当管道内流体流速较大时，这段距离会带来较大压降，影响压力参数的测量准确性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双通道岩心顶塞、压力模拟装置及核磁共振在线驱替系统，以解决核磁共振在线驱替时因岩心夹持器两端到岩心样品两端的压降导致压力参数测量不准确的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案在于：

一种双通道岩心顶塞，开设有中心通道和边缘通道；中心通道一端与岩心样品连通，另一端与岩心夹持器的入口或出口连通，用于流体的流入或流出；边缘通道一端与岩心样品连通，另一端与压力传感器连通；边缘通道内的流体静止。

进一步的，双通道岩心顶塞包括金属段和非金属段；金属段与非金属段螺纹连接；金属段上开设有第一金属通道和第二金属通道；非金属段上开设有第一非金属通道和第二非金属通道；第一金属通道与第一非金属通道连通以组成中心通道；第二金属通道与第二非金属通道连通以组成边缘通道。

进一步的，金属段与非金属段接触的一端设置有环形连通槽，环形连通槽与第二金属通道、第二非金属通道连通。

进一步的，第一金属通道包括沿金属段轴线方向设置且不共线的两段通道，第二金属通道包括金属段轴线方向设置且不共线的两段通道；第一金属通道和第二金属通道远离非金属段的一段绕金属段的轴线均布；第一金属通道靠近非金属段的一段与非金属段的轴线同轴；第一非金属通道与第一金属通道靠近非金属段的一段同轴设置。

进一步的，双通道岩心顶塞与岩心样品连通的一端开设有网状通道；网状通道与中心通道、边缘通道连通；网状通道的开口指向岩心样品。

本发明的另一方面，提出了一种用于核磁共振在线驱替系统的压力模拟装置，包括岩心夹持器、驱替单元、围压单元和回压单元；岩心夹持器包括上述的双通道岩心顶塞，还包括内筒和外筒；两个双通道岩心顶塞分别从两端插装于内筒并与内筒围成容纳腔，岩心样品设置于容纳腔内；内筒和外筒之间形成围压腔；驱替单元与岩心夹持器的入口连通以向容纳腔内注入驱替流体；围压单元与围压腔连通，用于向围压腔注入氟油以对岩心样品加围压；回压单元与岩心夹持器的出口连通以控制岩心夹持器出口的压力。