应用MRI原位测量储层温压下CO2-盐水对流混合的装置及方法

摘要

应用MRI原位测量储层温压下CO2‑盐水对流混合的装置及方法，其属于多相流技术领域。该方法适用于真实储层工况下CO2/ScCO2‑盐水系统对流混合的可视化测量，突破了长期以来CO2‑盐水流体系统难以在三维多孔介质中观测的局限。该方法首先制备含有氯化锰的盐水作为轻流体，以增强图像对比度。同时制备饱和了CO2的盐水作为重流体，两种流体间产生的密度差仅为溶解的CO2产生。在填充了多孔介质的高压反应釜中先用轻流体充分饱和，随后从底部注入重流体取代一部分轻流体。最后将高压反应釜倒转放入MRI腔体中连续采集图像，过程中实验压力下的CO2持续溶解于重流体中，最后得到CO2‑盐水对流混合的灰度图以实现实验室尺度下的观测和定量化分析。

说明书

技术领域

本发明属于多相流技术领域，涉及一种应用MRI原位测量储层温压下CO

背景技术

CO

现有实验室尺度下常采用的对流混合可视化方法包括模拟流体对法，指示剂法和吸光度法等。所用的可视化设备主要有Hele-Shaw盒子，含可视窗的高压反应容器，

替代流体对法即利用两种含有密度差的混相流体（化学试剂，醇类和油类等）来模拟溶解了ScCO

综合考虑真实储层条件下，CO

发明内容

本发明为解决现有对于多孔介质中CO

一种应用MRI原位测量储层温压下CO

一种应用MRI原位测量储层温压下CO

1）先将高压反应釜倒置放置于MRI设备外预操作，倒置的高压反应釜，第一接口位于倒置高压反应釜的底部，第二接口位于倒置高压反应釜的顶部；

1a、启动真空泵，真空泵通过真空泵管对气体管、注气管、重流体管、轻流体管、流体共用管和高压反应釜抽真空；

1b、控制三通阀连通流体共用管和反应釜管，打开轻流体阀启动注水泵将水沿着第一注水管和轻流体容器注水管从底部注入到轻流体容器中，轻流体容器中水推动活塞将轻流体

1c、启动背压泵，由第二注水管连接至高压反应釜的第二接口，控制高压反应釜的压力；在实验压力下用轻流体F

1d、打开重流体阀，启动注水泵将水沿着第一注水管和重流体容器注水管从底部注入到重流体容器中，重流体容器中水推动活塞将重流体

1e、从第一接口向上注入重流体

2）将高压反应釜从倒置转为正放，此时第一接口位于高压反应釜的顶部，第二接口位于高压反应釜的底部；将高压反应釜放置于MRI设备中；

2b、此时，高压反应釜中重流体

2c、调节MRI设备的参数并连续采集图像，观察对流混合发展过程；

所述轻流体

制备同时含有氯化锰和氯化钠的盐水作为轻流体，加入的氯化锰可以增强MRI图像对比度，记录此时轻流体

注入重流体前先对系统无流体管路段抽真空处理，以防止空气掺杂或盐水中少量CO

本发明的有益效果为：该方法同时兼顾密度差驱动下的对流混合起始阶段和后续对流混合发生时CO

本发明适用于真实储层工况下CO

附图说明

图1为一种应用MRI原位测量储层温压下CO

图中：1、气瓶，1a、气体管，2、循环油浴，3、注气泵，3a、注气管，4、高压反应釜，4a、第一接口，4b、第二接口，4c、反应釜管，5、热电偶，6、压力传感器，7、轻流体容器，7a、轻流体容器注水管，7b、轻流体管，7c、轻流体阀，8、重流体容器，8a、重流体容器注水管，8b、重流体管，8c、重流体阀，9、注水泵，9a、第一注水管，10、真空泵，10a、真空泵管，11、MRI设备，12、背压泵，12a、第二注水管，13、三通阀，14、流体共用管。

具体实施方式

以下结合具体技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施方式。

图1示出了一种应用MRI原位测量储层温压下CO

一种应用MRI原位测量储层温压下CO

1）先将高压反应釜4倒置放置于MRI设备11外预操作，倒置的高压反应釜4，第一接口4a位于倒置高压反应釜4的底部，第二接口4b位于倒置高压反应釜4的顶部；

1a、启动真空泵10，真空泵10通过真空泵管10a对气体管1a、注气管3a、重流体管8b、轻流体管7b、流体共用管14和高压反应釜4抽真空；

1b、控制三通阀15连通流体共用管14和反应釜管4c，打开轻流体阀7c启动注水泵9将水沿着第一注水管9a和轻流体容器注水管7a从底部注入到轻流体容器7中，轻流体容器7中水推动活塞将轻流体

1c、启动背压泵12，由第二注水管12a连接至高压反应釜4的第二接口4b，控制高压反应釜4的压力；在实验压力下用轻流体F

1d、打开重流体阀8c，启动注水泵9将水沿着第一注水管9a和重流体容器注水管8a从底部注入到重流体容器8中，重流体容器8中水推动活塞将重流体

1e、从第一接口4a向上注入重流体

2）将高压反应釜4从倒置转为正放，此时第一接口4a位于高压反应釜4的顶部，第二接口4b位于高压反应釜4的底部；将高压反应釜4放置于MRI设备11中；

2b、此时，高压反应釜4中重流体

2c、调节MRI设备11的参数并连续采集图像，观察对流混合发展过程；

所述轻流体

实施例1

在38℃，8.5 MPa条件下，应用MRI在BZ02玻璃砂中原位测量CO

步骤一：流体制备；

制备同时含有0.5 wt%氯化锰和2.5 wt%氯化钠的盐水作为轻流体，其中加入的少量氯化锰可以增强MRI图像对比度，记录此时轻流体

步骤二：轻流体

抽真空，在实验压力下用含有0.5 wt%氯化锰和2.5 wt%氯化钠的盐水

步骤三：重流体

先对系统无流体管路段抽真空处理，以防止空气掺杂或盐水中少量CO

步骤四：放置于MRI腔体；

倒置反应釜使饱和了CO

步骤五：进行对流混合实验；

调节MRI参数并连续采集图像，观察对流混合发展过程；实验结束后进行重复实验以及更换温度压力范围以便分析。