] 在更进一步的实施例中，Ξ轴核磁共振设备包括位于采收端的用于产量计量的声 学分离器。声学分离器是本领域技术人员已知的。本领域技术人员很容易在本发明中选用 合适的声学分离器。
[0031] 在更进一步的实施例中，Ξ轴核磁共振设备包括用于注入活动流体的气缸-流体 岩石系统（巧linder and fluid rocking system)。气缸-流体岩石系统是本领域技术人员 已知的。本领域技术人员很容易在本发明中选用合适的气缸-流体岩石系统。
[0032] 在更进一步的实施例中，Ξ轴核磁共振设备包括用于监测不同样本和流体压力的 压敏传感器。压敏传感器是本领域技术人员已知的。本领域技术人员很容易在本发明中选 用合适的压敏传感器。
[0033] 图1示出了根据本发明实施例的Ξ轴核磁共振设备。所述设备的实施例具有Ξ轴 装载框架110。所述设备还包括Ξ轴测压元件120、核磁共振设备170、端盖180、声传感器 130、电传感器140和Ξ轴样本架150。可选的是，在Ξ轴样本架150的周围可W装有隔离套 160。此外，在Ξ轴样本架150的周围还示出了空腔190。
[0034] 另一方面，本发明提供一种使用Ξ轴核磁共振设备的方法。该方法包括:从储层中 获得样本并将Ξ轴样本架装载到Ξ轴测压元件中，从而形成承载的Ξ轴测压元件。然后，将 承载的Ξ轴测压元件放置到与Ξ轴核磁共振设备的至少一个端盖接触的位置。然后，通过 至少一个端盖将流体流供应至包围Ξ轴样本架的至少一个空腔中，W将Ξ轴压力施加在Ξ 轴测压元件上。然后，经由至少一个端盖将控溫流体供应至包围Ξ轴样本架的至少一个空 腔中，使控溫流体在Ξ轴样本架周围循环，从而在分析期间保持Ξ轴样本架的溫度。然后， 通过至少一个端盖将测试流体供应至承载的Ξ轴样本架。使用核磁共振仪器进行样本的时 变切片核磁共振扫描。使用至少一个电传感器进行样本的电分析，还使用至少一个声传感 器进行样本的声学分析。
[0035] 样本可W从任何储层获得。可W用来获得样本的示例性储层包括非常规储层，如 页岩气、致密砂岩气(TGS)、重油、渐青砂、水合物和衰竭的提高原油采收率储层。用于分析 的样本可W是原始样本或者纯净样本。术语"原始样本"的意思是从储层中钻探取回后不进 行任何改变地安装到Ξ轴样本架上的储层岩塞样本。术语"纯净样本"的意思是在从储层中 取回储层后经过各种处理去除所有流体和有关固体(如盐、蜡和渐青质）的样本。
[0036] Ξ轴压力可W包括W下压力的何任组合:径向压力、轴向压力、封闭压力和孔隙压 力。在一些实施例中，径向压力的范围是从大约Ipsi到大约30,000psi ;轴向压力的范围是 从大约193；[到大约500,00化3；[;孔隙压力的范围是从大约193；[到大约30,00093；[;封闭压力 的范围是从大约Ipsi到大约31，000psi。样本的孔隙压力应当比封闭压力和轴向压力少至 少l(K)psi。通常，选择压力可W模拟正在研究的储层条件。
[0037] 在分析期间，可W控制Ξ轴样本架的溫度来模拟正在研究的储层条件。在一些实 施例中，可W使用控溫流体控制溫度。可用的控溫流体包括对核磁共振信号具有最小已知 影响或者没有影响的任何已知控溫流体。在一些实施例中，Ξ轴样本架的溫度保持在大约- 20°C到350°C之间。通常，根据正在研究的储层条件来选择溫度。
[0038] 通过至少一个端盖供应至承载的Ξ轴样本架的测试流体包括多种流体。"供应"表 示测试流体通过注入、施加或其它方法供应到Ξ轴样本架。例如，可W用于渐滤控和盐的溶 剂例如为甲苯、甲醇、Ξ氯甲烧、二甲苯、水和二氧化碳。可W使用不同浓度的酸来清洗和模 拟。可W使用控液、气体和盐溶液进行流动能力测量。可W使用可湿润E0R化学制品进行模 拟。可W使用带有支撑剂的压裂液进行模拟。在一些实施例中，测试流体是停滞流体。在其 它实施例中，测试流体是活动流体。
[0039] 在一些实施例中，样本的时变切片核磁共振扫描所测量的核磁共振频率从大约 0.化化到20MHz。根据正在评估的样本的类型和正在研究的参数选择频率。例如，对于粘度 低的流体(粘度为0.5到2.OcP)的均质单孔型样本，可W选用2MHz核磁共振频率。但是，对于 具有多孔型异质岩石孔隙系统的高粘度流体来说，需要使用2MHz和12MHz核磁共振频率的 组合。在更进一步的实施例中，核磁共振仪器配备有对样本进行分析的可变探头。
[0040] 样本声学分析所测量的频率为大约IHz到100,000M化。样本的尺寸决定频率。例 如，对于平均尺寸的样本，频率范围在500Ifflz到IMHz之间。对于较小尺寸的样本，可能需要 高于IMHz的频率。较大尺寸的样本可能需要低于500MHz的频率。
[0041] 本发明的各个实施例将会降低对储层样本进行分析的成本，并且还会进一步减少 储层估算的周转时间。同时进行多种分析，因而时间节省的操作效益将会非常显著。此外， 还提高了数据精度，并且改进了对现场数据和测井数据的整合。本发明的实施例将会为提 高原油采收率化OR)和页岩气分析提供综合研究平台。
[0042] Ξ轴核磁共振仪器具有进行许多不同测试的性能。其中，可W进行的测试包括:在 没有孔隙压力的Ξ轴条件下的核磁共振测试;在带有孔隙压力的Ξ轴条件下的核磁共振测 试;在带有或没有孔隙压力的流体静态条件下的核磁共振测试;综合有Ξ轴、流体静态、无 封闭压力、孔隙压力、声、电、溫度、切片核磁共振、整体核磁共振、形变测量、应力变化巧由向 压力、封闭压力、孔隙压力）、流体(声、密度、电测量）、流体(压力、体积、溫度、流速W及分量 测量(流入和流出））的核磁共振测试;带有机械测试并综合有多个传感器的核磁共振测试； 带有稳态渗透测试、Ξ轴条件W及用于各种岩石物性和地质力学数据的传感器的核磁共振 测试;带有非稳态渗透测试、Ξ轴条件W及用于各种岩石物性和地质力学数据的传感器的 核磁共振测试;带有板(膜）的毛细管压力测试、Ξ轴条件W及用于各种岩石物性和地质力 学数据的传感器的核磁共振测试;用于提高原油采收率化OR)、蒸汽辅助重力泄油（SAGD)、 水-气交替注入(WAG)、二氧化碳(0)2)、化学物质、表面活性剂、蒸汽和酸处理的核磁共振测 试;对诸如重油、水合物、渐青质沉淀物(PPT)W及在流体静态条件下的结晶等流体的核磁 共振测试;带有PVT(CCE(恒质膨胀）、差异分离）W及在流体静态条件下的流动保障研究的 核磁共振测试。
[0043] 示例性测试过程如下所述：
[0044] 1.准备=轴核磁共振设备并进行系统校准。
[0045] 2.准备测试样本。
[0046] 3.根据测试和样本的种类准备核磁共振仪器（即，样本是岩屯、材料样本还是流体 样本)。
[0047] 4.准备调整过的核磁共振探头并进行基础校准。
[0048] 5.将样本安装到Ξ轴样本架中。将Ξ轴样本架安装到Ξ轴测压元件中。使用端盖 将Ξ轴测压元件安装到核磁共振设备中并连接所有流体和数据传感器的馈电装置。
[0049] 6.施加大约50psi的初始轴向压力(根据样本的弹性性能可W对运一步进行修改。 例如，岩屯、样