CN117706067A - 基于核磁共振的岩心提压开采剩余油动用测量装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于核磁共振的岩心提压开采剩余油动用测量装置及方法，涉及石油工程技术领域。本发明装置包括气液供给装置、驱替装置、核磁扫描装置、气液回收装置和中央控制器，气液供给装置包括平流泵和高压活塞容器，高压活塞容器底端与平流泵连接，顶端与驱替装置中的岩心夹持器的流入端连接，岩心夹持器与核磁扫描装置连接，岩心夹持器内部固定有岩心试样、侧壁连接围压加压装置、流出端通过出口管道连接气液回收装置，出口管道上设置有与回压调节泵相连接的回压阀，用于调节装置内部回压值。本发明解决了提压开采实验所用装置繁琐且不完善的问题，适用于提压区间、注入方式、非均质地层和剩余油动用的研究，提高了注水压力研究的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及石油工程技术领域，具体涉及一种基于核磁共振的岩心提压开采剩余油动用测量装置及方法。
背景技术
注水开发作为油田开发的主导技术之一。合理设计注采压差对于油田的高效开发和提高采收率十分重要。不同油藏的孔隙大小、油水饱和度、剩余油赋存方式均存在差异，如何有效启动油藏内的剩余油以及启动了油藏内哪些孔隙中的剩余油已成为油田开发过程中本领域技术人员关注的重要问题。
目前，油藏注水开发的基本生产特征为随着注水压力的不断升高，不吸水井比例大，油井产量递减快，采油速度低。增注效果分析对比表明，通过系统提压能够满足注水和增注的需要。现阶段，若想要避免不断的重复酸化増注和压裂増注，必须提高注入系统的压力，从而增大注水井的井底压力和油藏压力的压差，使注入水能够克服渗流阻力达到配注。因此，亟需提出一种岩心提压开采剩余油动用测量装置及方法，针对提高系统注水压力进行研究，为解决长期欠注提供有效措施。
发明内容
本发明旨在针对提压开采过程中提压区间、注入方式、非均质地层和剩余油动用等问题进行研究时所采用的测量装置不同，提出了一种基于核磁共振的岩心提压开采剩余油动用测量装置及方法，解决了岩心提压开采剩余油动用测量装置转换繁琐且不完善的问题，为提高系统注水压力研究的准确性提供了依据。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于核磁共振的岩心提压开采剩余油动用测量装置，包括气液供给装置、驱替装置、核磁扫描装置、气液回收装置和中央控制器；
所述气液供给装置包括平流泵和三个高压活塞容器，分别为高压油活塞容器、高压水活塞容器和高压气活塞容器，各高压活塞容器的结构相同且内部均设置有活塞，活塞将各高压活塞容器的内部空间划分为上部腔体和下部腔体，各高压活塞容器的下部腔体分别通过注入管道与平流泵的流出端相连接，平流泵的流入端与储水罐相连接；
所述高压油活塞容器的上部腔体内储存有原油，高压水活塞容器的上部腔体内储存有驱替液，高压气活塞容器的上部腔体内储存有高压气，各高压活塞容器的上部腔体分别通过流出管道与驱替装置相连接；
所述驱替装置包括岩心夹持器，所述岩心夹持器的内部设置有岩心试样，岩心夹持器分别与围压加压装置和核磁扫描装置相连接，围压加压装置用于向岩心试样施加围压，核磁扫描装置用于监测岩心试样内剩余油的动用程度和分布情况，岩心夹持器的流入端与流出管道相连接、流出端与气液回收装置相连接；
所述气液供给装置、驱替装置和核磁扫描装置分别与中央控制器相连接。
优选地，所述岩心夹持器的流入端通过入口管道与流出管道相连接，岩心夹持器的流出端通过出口管道与气液回收装置相连接，岩心夹持器的侧壁通过围压管道与围压加压装置相连接；
所述入口管道上靠近岩心夹持器处设置有入口压力表，用于测量岩心夹持器的入口压力，入口管道上还设置有控制阀，用于控制岩心夹持器的接入；所述围压管道上靠近岩心夹持器处设置有围压表，用于测量岩心夹持器施加的围压值；所述出口管道上靠近岩心夹持器处依次设置有出口压力表和回压阀，出口压力表用于测量岩心夹持器的出口压力，回压阀用于控制回压值，所述回压阀通过回压管道与回压调节泵相连接，回压管道上设置有回压表，用于测量施加的回压值。
优选地，所述高压油活塞容器、高压水活塞容器和高压气活塞容器上均设置于活塞容器控制阀；所述入口管道靠近岩心夹持器入口端处设置有岩心夹持器控制阀；所述注入管道和流出管道上均设置有压力表。
优选地，所述平流泵、压力表、岩心夹持器、围压加压装置、核磁扫描装置、入口压力表、出口压力表、围压表、回压表、压力表分别与中央控制器相连接。
优选地，所述气液回收装置包括依次连接的第一量筒、集气瓶和第二量筒，其中，第一量筒和集气瓶的顶端均采用胶塞密封，胶塞上设置有连通孔；所述集气瓶内储存有预配溶液，集气瓶通过第一连通管与第一量筒相连通、通过第二连通管与第二量筒相连通，第一连通管的一端伸入第一量筒内且位于第一量筒的顶部，另一端伸入集气瓶的顶部且位于预配溶液的液面上方，第二连通管的一端伸入集气瓶的底部且位于预配溶液的液面下方，另一端伸入第二量筒内且位于第二量筒的顶部。
优选地，所述核磁扫描装置内设置有恒压恒速驱替泵、高压变温驱替系统、谱仪控制模块和成像模块，高压变温驱替系统由永久磁体和夹持器线圈探头组成，用于监测岩石内部结构和核磁共振T2谱。
优选地，当基于核磁共振的岩心提压开采剩余油动用测量装置用于单一岩心试样的岩心提压驱替实验时，所述基于核磁共振的岩心提压开采剩余油动用测量装置内设置一个岩心夹持器；当基于核磁共振的岩心提压开采剩余油动用测量装置用于多个岩心试样的岩心提压驱替实验时，所述基于核磁共振的岩心提压开采剩余油动用测量装置内设置多个相互岩心夹持器，各岩心夹持器之间通过管道相并联。
一种基于核磁共振的岩心提压开采剩余油动用测量方法，采用如上所述的基于核磁共振的岩心提压开采剩余油动用测量装置，包括以下步骤：
步骤1，选取岩心试样固定于岩心夹持器中，组装岩心提压开采剩余油动用测量装置；
步骤2，开启围压加压装置，结合围压表的示数，利用围压加压装置向岩心夹持器内的岩心试样施加围压至预设值，模拟地层压力环境；
步骤3，开启高压油活塞容器，关闭高压水活塞容器和高压气活塞容器，向岩心夹持器内注入原油，观察岩心夹持器两端入口压力表和出口压力表的示数，调节回压阀压力至大气压值，进行岩心饱和油记录出水量；
步骤4，当岩心试样处于束缚油状态后，在提压增注前利用中央控制器控制核磁扫描装置对岩心夹持器内的岩心试样进行核磁扫描，获取岩心试样的核磁共振T2谱，得到岩心试样饱和油后的初始油水分布；
步骤5，关闭高压油活塞容器，根据驱替实验类型控制气液供给装置向岩心夹持器中注入驱替流体，结合岩心夹持器入口管道上入口压力表的示数，调整驱替流体的注入压力和注入速度对岩心试样进行驱替实验；
步骤6，增加驱替流体的注入量进行提压增注，观察岩心夹持器出口管道上出口压力表的示数，调节驱替流体的注入压力，结合回压表的示数，使得回压阀的压力值维持为大气压值，用于改变提压区间；
步骤7，观察岩心夹持器两端入口压力表和出口压力表的示数，获取岩心夹持器两端的压力变化，同时，获取气液回收装置中的油水气产出量；
步骤8，选取多个时间点，利用中央控制器控制核磁扫描装置对岩心夹持器内的岩心试样进行核磁扫描，得到提压增注过程中不同时间处岩心试样的核磁共振T2谱，确定不同驱替流体注入压力和驱替流体注入量条件下岩心试样孔隙内的油水分布情况。
优选地，若针对单一岩心试样进行岩心提压驱替实验，则岩心提压开采剩余油动用测量装置内设置一个岩心夹持器，将岩心试样固定于岩心夹持器中进行岩心提压驱替实验；若针对多个岩心试样进行岩心提压驱替实验时，则选取多个渗透率不同的岩心试样，根据选取岩心试样的数量设置岩心提压开采剩余油动用测量装置中岩心夹持器的数量，岩心试样与岩心夹持器一一对应，岩心试样固定于岩心夹持器中。
优选地，所述步骤5中，根据驱替实验类型控制气液供给装置向岩心夹持器中注入驱替流体，若驱替实验类型为气驱，则开启高压气活塞容器向岩心夹持器中注入高压气进行驱替；若驱替实验类型为水驱，则开启高压水活塞容器向岩心夹持器中注入驱替液进行驱替；若驱替实验类型为气驱与水驱的交替驱，则轮流开启高压气活塞容器和高压水活塞容器，向岩心夹持器中交替注入高压气和驱替液进行驱替。
本发明所带来的有益技术效果：
本发明通过合理设置岩心夹持器的数量和排列方式，将气液供给装置、驱替装置和核磁扫描装置相结合，形成了一套全面的基于核磁共振的岩心提压开采剩余油动用测量装置，并配套提出了一种基于核磁共振的岩心提压开采剩余油动用测量方法，实现了对多种驱替流体的驱替模拟。
本发明通过调整岩心提压开采剩余油动用测量装置中岩心夹持器的数量能够实现对单一地层或者非均质地层情况下的驱替模拟，配合利用回压阀控制回压值模拟不同的提压区间，并利用核磁扫描装置实现直观展示驱替实验后岩心孔隙内剩余油实时的变化情况。
本发明所提出的基于核磁共振的岩心提压开采剩余油动用测量装置及方法，适用于提压开采中对于提压区间、注入方式、非均质地层和剩余油动用的研究，解决了现有技术中驱替实验在进行不同驱替实验时需要转换，实验装置结构繁琐且不完善的问题，为提高系统注水压力研究的准确性提供了依据。
附图说明
图1为本发明基于核磁共振的岩心提压开采剩余油动用测量装置的结构示意图。
图中，1、平流泵，2、高压油活塞容器，3、高压水活塞容器，4、高压气活塞容器，5、活塞，6、上部腔体，7、下部腔体，8、注入管道，9、储水罐，10、流出管道，11、岩心夹持器，12、岩心试样，13、围压加压装置，14、核磁扫描装置，15、入口压力表，16、出口压力表，17、围压表，18、入口管道，19、出口管道，20、回压阀，21、回压管道，22、回压表，23、回压调节泵，24、第一量筒，25、集气瓶，26、第二量筒，27、岩心夹持器控制阀，28、压力表。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
本实施例公开了一种基于核磁共振的岩心提压开采剩余油动用测量装置，如图1所示，包括气液供给装置、驱替装置、核磁扫描装置、气液回收装置和中央控制器。
所述气液供给装置包括平流泵1和三个高压活塞容器，三个高压活塞容器分别为高压油活塞容器2、高压水活塞容器3和高压气活塞容器4。所述平流泵1的流入端与储水罐9相连接，用于为驱替流体提供驱动力，向高压油活塞容器2、高压水活塞容器3和高压气活塞容器4内注入驱替流体。
所述高压油活塞容器2、高压水活塞容器3和高压气活塞容器4的结构相同，各高压活塞容器均设置有活塞容器控制阀和活塞5，所述活塞5可沿着高压活塞容器内壁移动，活塞5将高压活塞容器的内部空间分为两个完全独立的腔体，分别为上部腔体6和下部腔体7，各高压活塞容器的下部腔体7别通过注入管道8与平流泵的流出端相连接，各高压活塞容器的上部腔体6内储存有驱替流体，其中，高压油活塞容器的上部腔体内储存有原油，高压水活塞容器的上部腔体内储存有驱替液，高压气活塞容器的上部腔体内储存有高压气，各高压活塞容器的上部腔体分别通过流出管道10与驱替装置相连接，所述注入管道8和流出管道10上均设置有压力表28。
本实施例中，利用平流泵将储水罐内的流体注入高压活塞容器的下部腔体中，随着高压活塞容器的下部腔体中流体体积的增大，推动高压活塞容器内部的活塞沿高压活塞容器内壁向上移动，缩小高压活塞容器中上部腔体的流体体积，挤压出上部腔体内的流体，增加高压活塞容器上部腔体内部压力的同时将上部腔体内的流体挤压至流出管道，经流出管道注入岩心夹持器中。所述高压活塞容器既能存储用于对岩心试样进行驱替实验所采用的驱替流体，还通过设置活塞避免了因驱替流体自身重力所造成的实验误差。
所述驱替装置包括岩心夹持器11，所述岩心夹持器11的内部设置有岩心试样12，岩心夹持器的侧壁通过围压管道与围压加压装置13相连接，用于向岩心试样施加围压，围压管道上靠近岩心夹持器处设置有围压表17，用于测量岩心夹持器向岩心试样施加的围压值。岩心夹持器11还与核磁扫描装置14相连接，核磁扫描装置14用于测量岩心试样的核磁共振T2谱，监测岩心试样内剩余油的动用程度和分布情况。
所述岩心夹持器11的流入端通过入口管道18与流出管道10相连接，入口管道18上靠近岩心夹持器11处设置有入口压力表15，用于测量岩心夹持器的入口压力；入口管道18上还设置有岩心夹持器控制阀27，用于控制岩心夹持器的接入，若需使用岩心夹持器，则开启与岩心夹持器配套设置的岩心夹持器控制阀27，接入岩心夹持器；所述岩心夹持器11的流出端通过出口管道19与气液回收装置相连接，出口管道19上靠近岩心夹持器11处依次设置有出口压力表16和回压阀20，出口压力表16用于测量岩心夹持器的出口压力，回压阀20用于控制回压值，所述回压阀20通过回压管道21与回压调节泵23相连接，回压管道21上设置有回压表22，用于测量施加的回压值。
本实施例中基于核磁共振的岩心提压开采剩余油动用测量装置既能用于单一岩心试样的岩心提压驱替实验，还能用于多个岩心试样的岩心提压驱替实验，针对单一岩心试样和多个岩心试样进行岩心提压驱替实验时岩心提压开采剩余油动用测量装置内岩心夹持器的数量设置不同；当岩心提压开采剩余油动用测量装置用于单一岩心试样的岩心提压驱替实验时，所述岩心提压开采剩余油动用测量装置内设置一个岩心夹持器；当岩心提压开采剩余油动用测量装置用于多个岩心试样的岩心提压驱替实验时，所述岩心提压开采剩余油动用测量装置内设置多个相互岩心夹持器，各岩心夹持器之间通过管道相并联。
所述气液回收装置包括依次连接的第一量筒24、集气瓶25和第二量筒26，其中，第一量筒24和集气瓶25的顶端均采用胶塞密封，胶塞上设置有连通孔；所述集气瓶25内储存有预配溶液，预配溶液既不与驱替气体发生反应且也不溶解驱替气体，集气瓶25通过第一连通管与第一量筒24相连通、通过第二连通管与第二量筒26相连通，第一连通管的一端伸入第一量筒内且位于第一量筒的顶部，另一端伸入集气瓶的顶部且位于预配溶液的液面上方，第二连通管的一端伸入集气瓶的底部且位于预配溶液的液面下方，另一端伸入第二量筒内且位于第二量筒的顶部。
本实施例中，驱替实验中岩心试样12中驱替出的流体经出口管道流入至气液回收装置中，岩心试样中驱替出的液体被第一量筒24回收，驱替流体中的气体经第一连通管流入集气瓶25中，进入集气瓶25中的气体使得集气瓶25内部气压上升，将集气瓶25内的预配溶液经第二连通管挤压至第二量筒26内，从而利用第二量筒26得到岩心试样中驱替出的气体体积，驱替实验后利用第一量筒24测量得到产出液的体积，利用第二量筒26测量得到产出气的体积。
所述核磁扫描装置内设置有恒压恒速驱替泵、高压变温驱替系统、谱仪控制模块和成像模块，高压变温驱替系统由永久磁体和夹持器线圈探头组成，用于监测岩石内部结构和核磁共振T2谱。核磁共振T2弛豫时间值反映了流体受岩石孔隙固体表面作用力的强弱，用于探测氢原子核在电磁场中运动过程反映岩石孔隙尺寸的分布，即核磁共振T2弛豫时间值越大，岩心试样内部的孔隙尺寸越大，核磁共振T2弛豫时间值越小，岩心试样内部的孔隙尺寸越小。
为了获取岩心试样孔隙内部剩余油的分布情况，在对岩心试样12进行核磁扫描时，利用MnCl2溶液对岩心试样12进行驱替，实现岩心试样内部孔隙内的油水分离，此时对岩心试样进行核磁扫描测量得到的仅为岩心试样中的油相信号，得到油相的核磁共振T2谱。
所述平流泵1、岩心夹持器11、围压加压装置13、核磁扫描装置14、入口压力表15、出口压力表16、围压表17、回压表22、压力表28分别与中央控制器相连接，中央控制器用于实施控制及获取平流泵1、岩心夹持器11、围压加压装置13、核磁扫描装置14、入口压力表15、出口压力表16、围压表17、回压表22和压力表28的测量数据。
实施例2
本实施例公开了一种基于核磁共振的岩心提压开采剩余油动用测量方法，采用实施例1中基于核磁共振的岩心提压开采剩余油动用测量装置对单一岩心试样进行岩心提压驱替实验，包括以下步骤：
步骤1，选取岩心试样固定于岩心夹持器中，组装岩心提压开采剩余油动用测量装置，岩心提压开采剩余油动用测量装置中各控制阀均处于关闭状态。
步骤2，开启围压加压装置，结合围压表的示数，利用围压加压装置向岩心夹持器内的岩心试样施加围压至预设值，模拟地层压力环境。
步骤3，开启高压油活塞容器，关闭高压水活塞容器和高压气活塞容器，向岩心夹持器内注入原油，观察岩心夹持器两端入口压力表和出口压力表的示数，调节回压阀压力至1MPa进行岩心饱和油记录出水量。
步骤4，当岩心试样处于束缚油状态后，在提压增注前利用中央控制器控制核磁扫描装置对岩心夹持器内的岩心试样进行核磁扫描，获取岩心试样的核磁共振T2谱，得到岩心试样饱和油后的初始油水分布。
步骤5，关闭高压油活塞容器，根据驱替实验类型控制气液供给装置向岩心夹持器中注入驱替流体，若驱替实验类型为气驱，则开启高压气活塞容器向岩心夹持器中注入高压气进行驱替；若驱替实验类型为水驱，则开启高压水活塞容器向岩心夹持器中注入驱替液进行驱替；若驱替实验类型为气驱与水驱的交替驱，则轮流开启高压气活塞容器和高压水活塞容器，向岩心夹持器中交替注入高压气和驱替液进行驱替，并结合岩心夹持器入口管道上入口压力表的示数，调整驱替流体的注入压力和注入速度对岩心试样进行驱替实验。
本实施例中，若进行气驱与水驱的交替驱时，根据预设的水气段塞比、段塞大小等因素交替开启高压气活塞容器和高压水活塞容器上的活塞容器控制阀，对岩心试样进行水气交替驱，模拟地层内的水气交替驱。
步骤6，增加驱替流体的注入量进行提压增注，观察岩心夹持器出口管道上出口压力表的示数，调节驱替流体的注入压力，结合回压表的示数，使得回压阀的压力值维持为大气压值，用于改变提压区间。
步骤7，观察岩心夹持器两端入口压力表和出口压力表的示数，获取岩心夹持器两端的压力变化，同时，获取气液回收装置中的油水气产出量。
步骤8，选取多个时间点，利用中央控制器控制核磁扫描装置对岩心夹持器内的岩心试样进行核磁扫描，获取提压增注过程中不同时间处岩心试样的核磁共振T2谱，得到不同驱替流体注入压力和驱替流体注入量条件下岩心试样孔隙内的油水分布情况，确定不同孔隙体积下油相和水相的分布数据。
实施例3
本实施例公开了一种基于核磁共振的岩心提压开采剩余油动用测量方法，采用实施例1中的岩心提压开采剩余油动用测量装置对多个岩心试样进行岩心提压驱替实验，包括以下步骤：
步骤1，选取多个渗透率不同的岩心试样，根据岩心试样的数量设置岩心提压开采剩余油动用测量装置中岩心夹持器的数量，岩心提压开采剩余油动用测量装置中岩心夹持器的数量与岩心试样的数量相等，岩心试样与岩心夹持器一一对应，将各岩心试样对应固定在岩心夹持器中，各岩心夹持器通过管道相并联后，组装岩心提压开采剩余油动用测量装置，岩心提压开采剩余油动用测量装置中各控制阀均处于关闭状态。
本实施例中岩心提压开采剩余油动用测量装置内设置有两个岩心夹持器，选取两块渗透率存在明显差异的岩心试样，其中一块岩心试样的直径为2.586cm、长度为6.624cm、渗透率为210mD、孔隙度为14.39%，另一块岩心试样的直径为2.514cm、长度为6.822cm、渗透率为40mD、孔隙度为20.95%。本实施例中岩心提压开采剩余油动用测量装置内配套设置两个岩心夹持器，将其中一块岩心试样固定在一个岩心夹持器中，另一块岩心试样固定在另一个岩心夹持器中。
本实施例中，高压油活塞容器的上部腔体内储存有原油，高压水活塞容器的上部腔体内储存的驱替液为MnCl2溶液，高压气活塞容器的上部腔体内储存的高压气设置为CO2气体，集气瓶内的预配溶液设置为稀盐酸。
步骤2，开启围压加压装置，结合围压表的示数，利用围压加压装置向岩心夹持器内的岩心试样施加围压至预设值，模拟地层压力环境。
步骤3，开启高压油活塞容器，关闭高压水活塞容器和高压气活塞容器，向岩心夹持器内注入原油，观察岩心夹持器两端入口压力表和出口压力表的示数，调节回压阀压力至1MPa进行岩心饱和油记录出水量。
步骤4，当岩心试样处于束缚油状态后，在提压增注前利用中央控制器控制核磁扫描装置对岩心夹持器内的岩心试样进行核磁扫描，获取岩心试样的核磁共振T2谱，得到岩心试样饱和油后的初始油水分布。
步骤5，关闭高压油活塞容器，根据驱替实验类型控制气液供给装置向岩心夹持器中注入驱替流体，若驱替实验类型为气驱，则开启高压气活塞容器向岩心夹持器中注入CO2气体进行驱替；若驱替实验类型为水驱，则开启高压水活塞容器向岩心夹持器中注入MnCl2溶液进行驱替；若驱替实验类型为气驱与水驱的交替驱，则轮流开启高压气活塞容器和高压水活塞容器，向岩心夹持器中交替注入CO2气体和MnCl2溶液进行驱替，并结合岩心夹持器入口管道上入口压力表的示数，调整驱替流体的注入压力和注入速度对岩心试样进行驱替实验。
本实施例中，若进行气驱与水驱的交替驱时，根据预设的水气段塞比、段塞大小等因素交替开启高压气活塞容器和高压水活塞容器上的活塞容器控制阀，轮流向岩心试样中注入CO2气体和MnCl2溶液进行水气交替驱，模拟地层内的水气交替驱。
步骤6，增加驱替流体的注入量进行提压增注，观察岩心夹持器出口管道上出口压力表的示数，调节驱替流体的注入压力，结合回压表的示数，使得回压阀的压力值维持为大气压值，用于改变提压区间。
步骤7，观察岩心夹持器两端入口压力表和出口压力表的示数，获取岩心夹持器两端的压力变化，同时，获取气液回收装置中的油水气产出量。
步骤8，选取多个时间点，利用中央控制器控制核磁扫描装置对岩心夹持器内的岩心试样进行核磁扫描，获取提压增注过程中不同时间处岩心试样的核磁共振T2谱，得到不同驱替流体注入压力和驱替流体注入量条件下岩心试样孔隙内的油水分布情况，确定不同孔隙体积下油相和水相的分布数据。
在本发明描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于核磁共振的岩心提压开采剩余油动用测量装置，其特征在于，包括气液供给装置、驱替装置、核磁扫描装置、气液回收装置和中央控制器；
所述气液供给装置包括平流泵和三个高压活塞容器，分别为高压油活塞容器、高压水活塞容器和高压气活塞容器，各高压活塞容器的结构相同且内部均设置有活塞，活塞将各高压活塞容器的内部空间划分为上部腔体和下部腔体，各高压活塞容器的下部腔体分别通过注入管道与平流泵的流出端相连接，平流泵的流入端与储水罐相连接；
所述高压油活塞容器的上部腔体内储存有原油，高压水活塞容器的上部腔体内储存有驱替液，高压气活塞容器的上部腔体内储存有高压气，各高压活塞容器的上部腔体分别通过流出管道与驱替装置相连接；
所述驱替装置包括岩心夹持器，所述岩心夹持器的内部设置有岩心试样，岩心夹持器分别与围压加压装置和核磁扫描装置相连接，围压加压装置用于向岩心试样施加围压，核磁扫描装置用于监测岩心试样内剩余油的动用程度和分布情况，岩心夹持器的流入端与流出管道相连接、流出端与气液回收装置相连接；
所述气液供给装置、驱替装置和核磁扫描装置分别与中央控制器相连接。
2.根据权利要求1所述的基于核磁共振的岩心提压开采剩余油动用测量装置，其特征在于，所述岩心夹持器的流入端通过入口管道与流出管道相连接，岩心夹持器的流出端通过出口管道与气液回收装置相连接，岩心夹持器的侧壁通过围压管道与围压加压装置相连接；
所述入口管道上靠近岩心夹持器处设置有入口压力表，用于测量岩心夹持器的入口压力，入口管道上还设置有控制阀，用于控制岩心夹持器的接入；所述围压管道上靠近岩心夹持器处设置有围压表，用于测量岩心夹持器施加的围压值；所述出口管道上靠近岩心夹持器处依次设置有出口压力表和回压阀，出口压力表用于测量岩心夹持器的出口压力，回压阀用于控制回压值，所述回压阀通过回压管道与回压调节泵相连接，回压管道上设置有回压表，用于测量施加的回压值。
3.根据权利要求2所述的基于核磁共振的岩心提压开采剩余油动用测量装置，其特征在于，所述高压油活塞容器、高压水活塞容器和高压气活塞容器上均设置于活塞容器控制阀；所述入口管道靠近岩心夹持器入口端处设置有岩心夹持器控制阀；所述注入管道和流出管道上均设置有压力表。
4.根据权利要求3所述的基于核磁共振的岩心提压开采剩余油动用测量装置，其特征在于，所述平流泵、压力表、岩心夹持器、围压加压装置、核磁扫描装置、入口压力表、出口压力表、围压表、回压表、压力表分别与中央控制器相连接。
5.根据权利要求1所述的基于核磁共振的岩心提压开采剩余油动用测量装置，其特征在于，所述气液回收装置包括依次连接的第一量筒、集气瓶和第二量筒，其中，第一量筒和集气瓶的顶端均采用胶塞密封，胶塞上设置有连通孔；所述集气瓶内储存有预配溶液，集气瓶通过第一连通管与第一量筒相连通、通过第二连通管与第二量筒相连通，第一连通管的一端伸入第一量筒内且位于第一量筒的顶部，另一端伸入集气瓶的顶部且位于预配溶液的液面上方，第二连通管的一端伸入集气瓶的底部且位于预配溶液的液面下方，另一端伸入第二量筒内且位于第二量筒的顶部。
6.根据权利要求1所述的基于核磁共振的岩心提压开采剩余油动用测量装置，其特征在于，所述核磁扫描装置内设置有恒压恒速驱替泵、高压变温驱替系统、谱仪控制模块和成像模块，高压变温驱替系统由永久磁体和夹持器线圈探头组成，用于监测岩石内部结构和核磁共振T2谱。
7.根据权利要求1所述的基于核磁共振的岩心提压开采剩余油动用测量装置，其特征在于，当基于核磁共振的岩心提压开采剩余油动用测量装置用于单一岩心试样的岩心提压驱替实验时，所述基于核磁共振的岩心提压开采剩余油动用测量装置内设置一个岩心夹持器；当基于核磁共振的岩心提压开采剩余油动用测量装置用于多个岩心试样的岩心提压驱替实验时，所述基于核磁共振的岩心提压开采剩余油动用测量装置内设置多个相互岩心夹持器，各岩心夹持器之间通过管道相并联。
8.一种基于核磁共振的岩心提压开采剩余油动用测量方法，其特征在于，采用如权利要求1~7中任一项所述的基于核磁共振的岩心提压开采剩余油动用测量装置，包括以下步骤：
步骤1，选取岩心试样固定于岩心夹持器中，组装岩心提压开采剩余油动用测量装置；
步骤2，开启围压加压装置，结合围压表的示数，利用围压加压装置向岩心夹持器内的岩心试样施加围压至预设值，模拟地层压力环境；
步骤3，开启高压油活塞容器，关闭高压水活塞容器和高压气活塞容器，向岩心夹持器内注入原油，观察岩心夹持器两端入口压力表和出口压力表的示数，调节回压阀压力至大气压值，进行岩心饱和油记录出水量；
步骤4，当岩心试样处于束缚油状态后，在提压增注前利用中央控制器控制核磁扫描装置对岩心夹持器内的岩心试样进行核磁扫描，获取岩心试样的核磁共振T2谱，得到岩心试样饱和油后的初始油水分布；
步骤5，关闭高压油活塞容器，根据驱替实验类型控制气液供给装置向岩心夹持器中注入驱替流体，结合岩心夹持器入口管道上入口压力表的示数，调整驱替流体的注入压力和注入速度对岩心试样进行驱替实验；
步骤6，增加驱替流体的注入量进行提压增注，观察岩心夹持器出口管道上出口压力表的示数，调节驱替流体的注入压力，结合回压表的示数，使得回压阀的压力值维持为大气压值，用于改变提压区间；
步骤7，观察岩心夹持器两端入口压力表和出口压力表的示数，获取岩心夹持器两端的压力变化，同时，获取气液回收装置中的油水气产出量；
步骤8，选取多个时间点，利用中央控制器控制核磁扫描装置对岩心夹持器内的岩心试样进行核磁扫描，得到提压增注过程中不同时间处岩心试样的核磁共振T2谱，确定不同驱替流体注入压力和驱替流体注入量条件下岩心试样孔隙内的油水分布情况。
9.根据权利要求8所述的基于核磁共振的岩心提压开采剩余油动用测量方法，其特征在于，若针对单一岩心试样进行岩心提压驱替实验，则岩心提压开采剩余油动用测量装置内设置一个岩心夹持器，将岩心试样固定于岩心夹持器中进行岩心提压驱替实验；若针对多个岩心试样进行岩心提压驱替实验时，则选取多个渗透率不同的岩心试样，根据选取岩心试样的数量设置岩心提压开采剩余油动用测量装置中岩心夹持器的数量，岩心试样与岩心夹持器一一对应，岩心试样固定于岩心夹持器中。
10.根据权利要求8所述的基于核磁共振的岩心提压开采剩余油动用测量方法，其特征在于，所述步骤5中，根据驱替实验类型控制气液供给装置向岩心夹持器中注入驱替流体，若驱替实验类型为气驱，则开启高压气活塞容器向岩心夹持器中注入高压气进行驱替；若驱替实验类型为水驱，则开启高压水活塞容器向岩心夹持器中注入驱替液进行驱替；若驱替实验类型为气驱与水驱的交替驱，则轮流开启高压气活塞容器和高压水活塞容器，向岩心夹持器中交替注入高压气和驱替液进行驱替。
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