CN102901987A - 用于核磁共振成像仪的岩心管 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于核磁共振成像仪的岩心管。本发明提供的岩心管，它包括非金属材料的内层套管和套设在所述内层套管上的非金属材料的外层套管，所述内层套管和所述外层套管之间形成环腔；所述内层套管两端分别设有封闭所述内层套管的堵头。本发明采取以上技术方案，其具有以下优点：1.采用高强度非金属材料，耐压能够达到12MPa，并且不影响核磁共振成像质量；2.可以模拟直径15mm长度200mm的堆积层进行实验；3.岩心管采取双层套管结构，可以实现温度、压力的精确控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种核磁共振成像仪的部件，尤其涉及一种用于核磁共振成像仪的岩心管。
背景技术
随着核磁共振成像(MRI)技术的发展，MRI开始被用于多孔介质、测井等的研究，核磁共振测井不受储层岩石所有成分的影响，它可以提供岩石孔隙中流体数量、流体特性和流体孔隙尺寸等信息。随着使用超导磁体和脉冲射频的核磁共振仪器的使用，可以得到更精确的孔隙信息、帮助分析更小孔隙尺寸的多孔介质中的流体含量、流动等特性。由于金属对核磁共振成像信号的屏蔽作用，核磁共振成像样品管不能完全用金属材料加工，因此传统的不锈钢材料的高压岩心管不能适用于MRI设备。同时由于探头尺寸较小，使岩心管的尺寸也受到了很大的限制。而进行MRI实验，过程中不但要满足温度、压力控制的要求、同时还要方便拆卸、清洗，因此寻找合适的岩心管成为研究热点。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于核磁共振成像仪的岩心管。
本发明提供的用于核磁共振成像仪的岩心管，它包括非金属材料的内层套管和套设在所述内层套管上的非金属材料的外层套管，所述内层套管和所述外层套管之间形成环腔；所述内层套管两端分别设有封闭所述内层套管的堵头。
为了支撑外层套管，在所述外层套管的两端可以分别设有封闭所述外层套管的压帽，同时，每个所述压帽均与所述内层套管连接；每个所述压帽与所述外层套管之间密封连接。
为了更好密封压帽与外层套管，在每个所述压帽与所述外层套管之间均设有密封圈A。
为了实现对岩心管温度的控制，在每个所述压帽上均设有与所述环腔相通的液体通道。
为了连通外界的恒温液体，在每个所述液体通道的端口均设有供液体进出的连接口。
为了更好的密封内层套管，每个所述堵头与所述内层套管均螺纹连接，并且在每个所述堵头与所述内层套管之间均设有密封圈B。
为了使内层套管内形成高压腔，每个所述堵头上均设有通道(可用于抽真空、进气和进水)；所述通道与所述内层套管的腔相连通。
为了防止内层套管内玻璃纱向外移动，在每个所述堵头和所述内层套管的腔之间还可以设有压垫和过滤网，所述压垫靠近堵头，所述过滤网靠近内层套管的腔。
上述内层套管用来填砂，外层套管中可以流动冷却液以控制水合物生成分解的温度，因此，所述内层套管壁较所述外层套管壁厚。
由于金属对核磁共振成像信号的屏蔽作用，核磁共振成像样品管不能完全用金属材料加工，因此选用的外层套管和内层套管均用非金属材料制成，所述非金属材料为聚酰亚胺。
每个所述堵头用合金制成，这样与非金属材料外层套管和非金属材料内层套管形成了部分金属材料加上部分非金属材料加工的岩心管，其耐压可以满足较高要求(12MPa)。
本发明的岩心管可以广泛应用在核磁共振测井中，具有以下优点：
1.岩心管采用非金属材料，保证了核磁共振成像质量，并且可以达到压力要求(12MPa)；
2.岩心管可以模拟较大尺寸的堆积层样品中水合物生成、分解实验的全过程控制，以及在实验过程中通过核磁共振成像仪对水合物在沉积层中的生成、分解以及气水流动特性进行成像观测和某些参数的测量，如可以模拟直径15mm长度200mm的堆积层进行实验。
3.岩心管采取双层套管结构，可以实现温度、压力的精确控制。
附图说明
图1是本发明岩心管的结构示意图
图2是本发明岩心管的应用工艺流程图
具体实施方式
如图1所示，本发明的用于核磁共振成像仪的岩心管，它包括聚酰亚胺材料的内层套管5和套设在内层套管上的聚酰亚胺材料的外层套管6，内层套管和外层套管之间形成环腔9；内层套管两端分别设有封闭内层套管的堵头1。内层套管壁厚度为4.5mm，外层套管壁厚度为2.0mm。外层套管的两端分别设有封闭外层套管的压帽2，每个压帽均与内层套管连接；；每个所述压帽与所述外层套管之间密封连接。每个压帽与外层套管之间均设有密封圈A3。每个压帽上均设有与环腔相通的液体通道11。每个液体通道的端口均设有供液体进出的连接口12。每个堵头与内层套管均螺纹连接；每个堵头与内层套管之间均设有密封圈B4。每个堵头上均设有通道10；所述通道与所述内层套管的腔相连通。在每个堵头和内层套管的腔之间均设有压垫8和过滤网7。每个堵头由合金制成。
本发明用于核磁共振成像仪的岩心管的使用方法如下：
1)装配岩心管
将玻璃砂和水紧密的填充在内层套管5内部后，利用两个堵头2对其两端封堵，并利用密封圈4进行密封，从而使内层套管5内部形成高压腔(压力最大可达12MPa)，堵头上的过滤网7和压垫8，用来防止玻璃砂向外移动。恒温流体由进口进入环腔9内并由出口流出，实现对岩心管的温度控制。
2)核磁共振成像
如图2所示，待按照步骤1)装配好岩心管21后，关闭针阀11-2，利用真空泵19抽真空(通过堵头上的通道)，开启恒温槽18，利用氟油水套控制反应釜温度到一定值。温度稳定后，气瓶20内二氧化碳气体通过针阀11-6进入中间容器16，利用增压泵17将其注入岩心管21(通过堵头上的通道)，并将压力控制在实验设计压力。实验过程中，将岩心管21置入MRI磁体15中进行试验，利用热电偶22和压力变送器14对水套温度及岩心管内部压力进行测量，数据最终传输到计算机13进行记录和处理。
本发明还可以采用以下方案进行：本发明的用于核磁共振成像仪的岩心管，其内层套管5和外层套管6均可采用聚醚醚酮制备。
Claims (10)
1.一种用于核磁共振成像仪的岩心管，其特征在于：它包括非金属材料的内层套管和套设在内层套管上的非金属材料的外层套管，所述内层套管和所述外层套管之间形成环腔；所述内层套管两端分别设有封闭所述内层套管的堵头。
2.根据权利要求1所述的岩心管，其特征在于：所述外层套管的两端分别设有封闭外层套管的压帽，每个所述压帽均与所述内层套管连接；每个所述压帽与所述外层套管之间密封连接。
3.根据权利要求1或2所述的岩心管，其特征在于：每个所述压帽与所述外层套管之间设有密封圈A；每个所述压帽上均设有与所述环腔相通的液体通道。
4.根据权利要求1-3中任一所述的岩心管，其特征在于：每个所述液体通道的端口均设有供液体进出的连接口。
5.根据权利要求1-4中任一所述的岩心管，其特征在于：每个所述堵头与所述内层套管均螺纹连接；每个所述堵头与所述内层套管之间均设有密封圈B。
6.根据权利要求1-5中任一所述的岩心管，其特征在于：每个所述堵头上均设有通道；所述通道与所述内层套管的腔相连通。
7.根据权利要求1-6中任一所述的岩心管，其特征在于：在每个所述堵头和所述内层套管的腔之间还设有压垫和过滤网。
8.根据权利要求1-7中任一所述的岩心管，其特征在于：所述内层套管壁较所述外层套管壁厚。
9.根据权利要求1-8中任一所述的岩心管，其特征在于：所述非金属材料为聚酰亚胺。
10.根据权利要求1-9中任一所述的岩心管，其特征在于：每个所述堵头由合金制成。
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