CN102954977A - 一种对多孔介质进行水蒸汽饱和的核磁共振仪器探头配套装置 - Google Patents

一种对多孔介质进行水蒸汽饱和的核磁共振仪器探头配套装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种对多孔介质进行水蒸汽饱和的核磁共振仪器探头配套装置，它包括内部装有多孔介质样品的探头管，所述探头管上方连接有一真空泵，所述探头管下方连接有水槽及饱和装置和加热装置，所述水槽及饱和装置由加热装置加热后输送水蒸气到探头管内；所述真空泵可以将探头管内部的样品抽真空，从而对样品孔隙内部的空气、液体、杂质进行清理；本发明与传统核磁共振岩心检测装置相比，通过饱和水蒸汽解决了样品细微孔隙饱和不足的问题；本发明饱和、加热、真空装置与探头相连接的设计，保证实验过程中样品的温度和密封状态，提升了核磁共振对岩心样品的检测精度和准确度。

Description

一种对多孔介质进行水蒸汽饱和的核磁共振仪器探头配套装置
技术领域
本发明涉及一种对多孔介质进行水蒸汽饱和的核磁共振仪器探头配套装置。
背景技术
煤岩等由各种有机质、无机矿物和孔裂隙构造的多孔介质，在采用核磁共振方法研究其中的孔隙度、渗透率、饱和度以及孔隙分布情况时，需要采用与常规核磁波谱分析和成像分析所不同的方法。由于样品本身不产生核磁信号，实验人员必须将样品孔隙中的气体、液体以及杂质抽空，并注入蒸馏水并密封，完成以上前处理步骤后，才能得到可靠的实验数据。
然而对于低孔渗煤岩样品来说，常规饱水装置很难甚至不能进入样品中孔隙中，导致饱水不完全。这会导致核磁共振检测精度的下降。
本发明认识到以上传统手段和设备的弊端，故采用对样品在线持续饱和水蒸汽的方法，以期实现最佳检测效果。
发明内容
本发明目的是：提供一种对多孔介质进行水蒸汽饱和的核磁共振仪器探头配套装置。
本发明的技术方案是：一种对多孔介质进行水蒸汽饱和的核磁共振仪器探头配套装置，它包括内部装有多孔介质样品的探头管，所述探头管上方连接有一真空泵，所述探头管下方连接有水槽及饱和装置和加热装置，所述水槽及饱和装置由加热装置加热后输送水蒸气到探头管内。
优选的，所述真空泵通过气体抽真空出口管道与探头管相连，所述气体抽真空出口管道伸入探头管中与样品相连，真空泵可以将探头管内部的样品抽真空，从而对样品孔隙内部的空气、液体、杂质进行清理。
优选的，所述探头管内装有有机玻璃填充材料，样品在探头管中由有机玻璃填充材料固定位置，并保证探头管内的气密性，所述探头管外壁由具有隔热效果的真空绝热泡沫所料制成。
优选的，在位于所述真空泵和所述探头管之间的气体抽真空出口管道上设有第一气密控制阀，探头管内部设有温度、压力传感器，所述加热装置通过加热管道连接在探头管下方，所述加热管道穿过水槽及饱和装置，所述水槽及饱和装置通过气体饱和入口管道连接在探头管下方，所述气体饱和入口管道伸入探头管下部与样品连接，所述气体饱和入口管道上设有第二气密控制阀。
优选的，所述加热装置通过加热管道对水槽及饱和装置进行加热，水槽及饱和装置受热后产生的水蒸气通过气体饱和入口管道输送到探头管内，所述加热装置可以通过加热管道对探头管的温度进行维持。
优选的，所述探头管外壁由具有隔热效果的真空绝热泡沫所料制成。
本发明的优点是：
1. 本发明与传统核磁共振岩心检测装置相比，通过饱和水蒸汽解决了样品细微孔隙饱和不足的问题。
2. 本发明饱和、加热、真空装置与探头相连接的设计，保证实验过程中样品的温度和密封状态，提升了核磁共振对岩心样品的检测精度和准确度。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1为饱和水蒸气的核磁共振探头配套装置连接示意图；
图2为本发明工作流程图。
其中：1、真空泵；2、第一气密控制阀；3、永磁体；4、磁体模块外壳；5、探头管外壁；6、有机玻璃填充材料；7、岩心样品；8、第二气密控制阀；9、水槽及饱和装置；10、加热装置；11、气体饱和入口管道；12、气体抽真空出口管道；13、加热管道；14、温度、压力传感器。
具体实施方式
实施例：如图1所示，本发明包括探头管、真空泵1、水槽及饱和装置9和加热装置10，还包括连接各模块的导气管通道，以及气密阀门和温度、压力传感器；但不包括沿用核磁共振仪器的永磁体3、磁体模块外壳4以及作为检测对象的岩心样品7。
探头管外壁5选用真空绝热泡沫塑料。
探头管与真空泵1之间设有第一气密控制阀2；所述气体饱和入口管道11上设有第二气密控制阀8，探头管内设有温度、压力传感器14，用以保证探头管内部压力和温度符合实验要求。
本实施例的工作原理如下：
实验前，岩心样品7在样品管中由有机玻璃填充材料6固定位置，保证探头管内的气密性。在实验运用过程中，首先，打开气体出口处的第一气密控制阀2，紧闭气体入口处的第二气密控制阀8；运用真空泵1将探头管内抽真空；其次，打开气体入口处的第二气密控制阀8，关闭气体出口处的第一气密控制阀2，使用加热装置10令水槽及饱和装置9中的蒸馏水汽化，并将水蒸气通过气体饱和入口管道11灌入样品管中，通过温度、压力传感器14得到的探头管内的温度和压强来确定样品7隙中的水蒸气是否达到饱和。当样品7隙中的水蒸汽达到饱和后，再次关闭气体入口处的第二气密控制阀8，加热装置10通过对加热管道13进行加热，让热量通过管道金属热传导的方式使探头管的温度得到维持；使用核磁共振仪器对样品7进行信号采集；最后，打开气体出口处的第一气密控制阀2，根据实验要求重复上述过程。
以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。除上述实施例外，本发明还可以有其它实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (6)

1.一种对多孔介质进行水蒸汽饱和的核磁共振仪器探头配套装置，其特征在于：它包括内部装有多孔介质样品（7）的探头管，所述探头管上方连接有一真空泵（1），所述探头管下方连接有水槽及饱和装置（9）和加热装置（10），所述水槽及饱和装置（9）由加热装置（10）加热后输送水蒸气到探头管内。
2.根据权利要求1所述的一种对多孔介质进行水蒸汽饱和的核磁共振仪器探头配套装置，其特征在于：所述真空泵（1）通过气体抽真空出口管道（12）与探头管相连，所述气体抽真空出口管道（12）伸入探头管中与样品（7）相连，真空泵（1）可以将探头管内部的样品（7）抽真空，从而对样品（7）孔隙内部的空气、液体、杂质进行清理。
3.根据权利要求1所述的一种对多孔介质进行水蒸汽饱和的核磁共振仪器探头配套装置，其特征在于：所述探头管内装有有机玻璃填充材料（6），样品（7）在探头管中由有机玻璃填充材料（6）固定位置，并保证探头管内的气密性，所述探头管外壁由具有隔热效果的真空绝热泡沫所料制成。
4.根据权利要求1所述的一种对多孔介质进行水蒸汽饱和的核磁共振仪器探头配套装置，其特征在于：在位于所述真空泵（1）和所述探头管之间的气体抽真空出口管道（12）上设有第一气密控制阀（2），探头管内部设有温度、压力传感器（14），所述加热装置（10）通过加热管道（13）连接在探头管下方，所述加热管道（13）穿过水槽及饱和装置（9），所述水槽及饱和装置（9）通过气体饱和入口管道（11）连接在探头管下方，所述气体饱和入口管道（11）伸入探头管下部与样品（7）连接，所述气体饱和入口管道（11）上设有第二气密控制阀（8）。
5.根据权利要求4所述的一种对多孔介质进行水蒸汽饱和的核磁共振仪器探头配套装置，其特征在于：所述加热装置（10）通过加热管道（13）对水槽及饱和装置（9）进行加热，水槽及饱和装置（9）受热后产生的水蒸气通过气体饱和入口管道（11）输送到探头管内，所述加热装置（10）可以通过加热管道（13）对探头管的温度进行维持。
6.根据权利要求1所述的一种对多孔介质进行水蒸汽饱和的核磁共振仪器探头配套装置，其特征在于：所述探头管外壁（5）由具有隔热效果的真空绝热泡沫所料制成。
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