專利名稱：用于核磁共振成像儀的巖心管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種核磁共振成像儀的部件，尤其涉及一種用于核磁共振成像儀的巖心管。
背景技術(shù)：
隨著核磁共振成像(MRI)技術(shù)的發(fā)展，MRI開(kāi)始被用于多孔介質(zhì)、測(cè)井等的研究，核磁共振測(cè)井不受儲(chǔ)層巖石所有成分的影響，它可以提供巖石孔隙中流體數(shù)量、流體特性和流體孔隙尺寸等信息。隨著使用超導(dǎo)磁體和脈沖射頻的核磁共振儀器的使用，可以得到更精確的孔隙信息、幫助分析更小孔隙尺寸的多孔介質(zhì)中的流體含量、流動(dòng)等特性。由于金屬對(duì)核磁共振成像信號(hào)的屏蔽作用，核磁共振成像樣品管不能完全用金屬材料加工，因此傳統(tǒng)的不銹鋼材料的高壓巖心管不能適用于MRI設(shè)備。同時(shí)由于探頭尺寸較小，使巖心管 的尺寸也受到了很大的限制。而進(jìn)行MRI實(shí)驗(yàn)，過(guò)程中不但要滿足溫度、壓力控制的要求、同時(shí)還要方便拆卸、清洗，因此尋找合適的巖心管成為研究熱點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于核磁共振成像儀的巖心管。本發(fā)明提供的用于核磁共振成像儀的巖心管，它包括非金屬材料的內(nèi)層套管和套設(shè)在所述內(nèi)層套管上的非金屬材料的外層套管，所述內(nèi)層套管和所述外層套管之間形成環(huán)腔；所述內(nèi)層套管兩端分別設(shè)有封閉所述內(nèi)層套管的堵頭。為了支撐外層套管，在所述外層套管的兩端可以分別設(shè)有封閉所述外層套管的壓帽，同時(shí)，每個(gè)所述壓帽均與所述內(nèi)層套管連接；每個(gè)所述壓帽與所述外層套管之間密封連接。為了更好密封壓帽與外層套管，在每個(gè)所述壓帽與所述外層套管之間均設(shè)有密封圈A。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)巖心管溫度的控制，在每個(gè)所述壓帽上均設(shè)有與所述環(huán)腔相通的液體通道。為了連通外界的恒溫液體，在每個(gè)所述液體通道的端口均設(shè)有供液體進(jìn)出的連接□。為了更好的密封內(nèi)層套管，每個(gè)所述堵頭與所述內(nèi)層套管均螺紋連接，并且在每個(gè)所述堵頭與所述內(nèi)層套管之間均設(shè)有密封圈B。為了使內(nèi)層套管內(nèi)形成高壓腔，每個(gè)所述堵頭上均設(shè)有通道(可用于抽真空、進(jìn)氣和進(jìn)水)；所述通道與所述內(nèi)層套管的腔相連通。為了防止內(nèi)層套管內(nèi)玻璃紗向外移動(dòng)，在每個(gè)所述堵頭和所述內(nèi)層套管的腔之間還可以設(shè)有壓墊和過(guò)濾網(wǎng)，所述壓墊靠近堵頭，所述過(guò)濾網(wǎng)靠近內(nèi)層套管的腔。上述內(nèi)層套管用來(lái)填砂，外層套管中可以流動(dòng)冷卻液以控制水合物生成分解的溫度，因此，所述內(nèi)層套管壁較所述外層套管壁厚。
由于金屬對(duì)核磁共振成像信號(hào)的屏蔽作用，核磁共振成像樣品管不能完全用金屬材料加工，因此選用的外層套管和內(nèi)層套管均用非金屬材料制成，所述非金屬材料為聚酰亞胺。每個(gè)所述堵頭用合金制成，這樣與非金屬材料外層套管和非金屬材料內(nèi)層套管形成了部分金屬材料加上部分非金屬材料加工的巖心管，其耐壓可以滿足較高要求(12MPa)。本發(fā)明的巖心管可以廣泛應(yīng)用在核磁共振測(cè)井中，具有以下優(yōu)點(diǎn)I.巖心管采用非金屬材料，保證了核磁共振成像質(zhì)量，并且可以達(dá)到壓力要求(12MPa)；2.巖心管可以模擬較大尺寸的堆積層樣品中水合物生成、分解實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程控制，以及在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中通過(guò)核磁共振成像儀對(duì)水合物在沉積層中的生成、分解以及氣水流動(dòng)特性進(jìn)行成像觀測(cè)和某些參數(shù)的測(cè)量，如可以模擬直徑15_長(zhǎng)度200_的堆積層進(jìn)行實(shí)·驗(yàn)。3.巖心管采取雙層套管結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)溫度、壓力的精確控制。


圖I是本發(fā)明巖心管的結(jié)構(gòu)示意2是本發(fā)明巖心管的應(yīng)用工藝流程圖
具體實(shí)施例方式如圖I所示，本發(fā)明的用于核磁共振成像儀的巖心管，它包括聚酰亞胺材料的內(nèi)層套管5和套設(shè)在內(nèi)層套管上的聚酰亞胺材料的外層套管6，內(nèi)層套管和外層套管之間形成環(huán)腔9 ;內(nèi)層套管兩端分別設(shè)有封閉內(nèi)層套管的堵頭I。內(nèi)層套管壁厚度為4. 5mm，外層套管壁厚度為2. Omm0外層套管的兩端分別設(shè)有封閉外層套管的壓帽2，每個(gè)壓帽均與內(nèi)層套管連接；；每個(gè)所述壓帽與所述外層套管之間密封連接。每個(gè)壓帽與外層套管之間均設(shè)有密封圈A3。每個(gè)壓帽上均設(shè)有與環(huán)腔相通的液體通道11。每個(gè)液體通道的端口均設(shè)有供液體進(jìn)出的連接口 12。每個(gè)堵頭與內(nèi)層套管均螺紋連接；每個(gè)堵頭與內(nèi)層套管之間均設(shè)有密封圈B4。每個(gè)堵頭上均設(shè)有通道10 ;所述通道與所述內(nèi)層套管的腔相連通。在每個(gè)堵頭和內(nèi)層套管的腔之間均設(shè)有壓墊8和過(guò)濾網(wǎng)7。每個(gè)堵頭由合金制成。本發(fā)明用于核磁共振成像儀的巖心管的使用方法如下I)裝配巖心管將玻璃砂和水緊密的填充在內(nèi)層套管5內(nèi)部后，利用兩個(gè)堵頭2對(duì)其兩端封堵，并利用密封圈4進(jìn)行密封，從而使內(nèi)層套管5內(nèi)部形成高壓腔(壓力最大可達(dá)12MPa)，堵頭上的過(guò)濾網(wǎng)7和壓墊8，用來(lái)防止玻璃砂向外移動(dòng)。恒溫流體由進(jìn)口進(jìn)入環(huán)腔9內(nèi)并由出口流出，實(shí)現(xiàn)對(duì)巖心管的溫度控制。2)核磁共振成像如圖2所示，待按照步驟I)裝配好巖心管21后，關(guān)閉針閥11-2，利用真空泵19抽真空(通過(guò)堵頭上的通道)，開(kāi)啟恒溫槽18，利用氟油水套控制反應(yīng)釜溫度到一定值。溫度穩(wěn)定后，氣瓶20內(nèi)二氧化碳?xì)怏w通過(guò)針閥11-6進(jìn)入中間容器16，利用增壓泵17將其注入巖心管21 (通過(guò)堵頭上的通道)，并將壓力控制在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)壓力。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，將巖心管21置入MRI磁體15中進(jìn)行試驗(yàn)，利用熱電偶22和壓力變送器14對(duì)水套溫度及巖心管內(nèi)部壓力進(jìn)行測(cè)量，數(shù)據(jù)最終傳輸?shù)接?jì)算機(jī)13進(jìn)行記錄和處理。本發(fā)明還可以采用以下方案進(jìn)行本發(fā)明的用于核磁共振成像儀的巖心管，其內(nèi)層套管5和外層套管6均可采用聚醚醚酮制備。·
權(quán)利要求
1.一種用于核磁共振成像儀的巖心管，其特征在于它包括非金屬材料的內(nèi)層套管和套設(shè)在內(nèi)層套管上的非金屬材料的外層套管，所述內(nèi)層套管和所述外層套管之間形成環(huán)腔；所述內(nèi)層套管兩端分別設(shè)有封閉所述內(nèi)層套管的堵頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的巖心管，其特征在于所述外層套管的兩端分別設(shè)有封閉外層套管的壓帽，每個(gè)所述壓帽均與所述內(nèi)層套管連接；每個(gè)所述壓帽與所述外層套管之間密封連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的巖心管，其特征在于每個(gè)所述壓帽與所述外層套管之間設(shè)有密封圈A ;每個(gè)所述壓帽上均設(shè)有與所述環(huán)腔相通的液體通道。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一所述的巖心管，其特征在于每個(gè)所述液體通道的端口均設(shè)有供液體進(jìn)出的連接口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一所述的巖心管，其特征在于每個(gè)所述堵頭與所述內(nèi)層套管均螺紋連接；每個(gè)所述堵頭與所述內(nèi)層套管之間均設(shè)有密封圈B。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一所述的巖心管，其特征在于每個(gè)所述堵頭上均設(shè)有通道；所述通道與所述內(nèi)層套管的腔相連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一所述的巖心管，其特征在于在每個(gè)所述堵頭和所述內(nèi)層套管的腔之間還設(shè)有壓墊和過(guò)濾網(wǎng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一所述的巖心管，其特征在于所述內(nèi)層套管壁較所述外層套管壁厚。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一所述的巖心管，其特征在于所述非金屬材料為聚酰亞胺。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一所述的巖心管，其特征在于每個(gè)所述堵頭由合金制成。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于核磁共振成像儀的巖心管。本發(fā)明提供的巖心管，它包括非金屬材料的內(nèi)層套管和套設(shè)在所述內(nèi)層套管上的非金屬材料的外層套管，所述內(nèi)層套管和所述外層套管之間形成環(huán)腔；所述內(nèi)層套管兩端分別設(shè)有封閉所述內(nèi)層套管的堵頭。本發(fā)明采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)1.采用高強(qiáng)度非金屬材料，耐壓能夠達(dá)到12MPa，并且不影響核磁共振成像質(zhì)量；2.可以模擬直徑15mm長(zhǎng)度200mm的堆積層進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；3.巖心管采取雙層套管結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)溫度、壓力的精確控制。
文檔編號(hào)G01R33/28GK102901987SQ20111021708
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月29日
發(fā)明者李清平, 宋永臣, 劉瑜, 楊明軍, 劉衛(wèi)國(guó), 龐維新, 姚海元, 白玉湖 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋石油總公司, 中海石油研究中心, 大連理工大學(xué)