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低场核磁共振岩心可视化方法是近年来发展起来的一种高新技术,具有快速、无损和可视化的特点,在石油工程中的应用目前尚处于探索阶段。这种新兴的无损检测技术可用来直观地显示岩心驱替过程中流体的分布状态,对于揭示驱替剂的作用机理意义重大。本论文是以作者攻读硕士学位期间承担课题的工作为基础,对低场核磁共振成像岩心驱替系统进行了合理改进,优化了测试参数,消除了干扰因素,成功得到了驱替过程中岩心内流体分布的实时图像,计算了不同时刻不同位置的含油饱和度,研究了水驱油过程中水流运移特征与优势通道的形成过程,提出了在岩心流动实验过程中端部效应的存在方式与影响范围。具体工作和成果包括:1)阐述了多种岩心内流体分布的可视化方法的特点、发展状况及应用中存在的问题,相比而言,核磁共振成像法更适合于检测岩心内的流体分布信息。通过对流体在岩心中的弛豫机制与成像方法,以及核磁共振在多孔介质中成像的基本原理的归纳和总结,阐述了岩心中流体分布的核磁共振可视化实验中成像方向、层厚以及成像位置等关键参数的调试与优化方法。2)提出了低场核磁共振岩心驱替成像系统的改进方案:通过线路改造,增加信号屏蔽措施,优选驱替实验中的驱替液以及围压液体,优化了成像序列,最终形成了可获得岩心内流体流动分布图像的国产低场核磁共振成像岩心驱替系统、成像序列及实验方法。3)基于改进的低场核磁共振成像岩心驱替系统,研究了岩心中的含油饱和度,通过对水驱油过程中核磁成像信号的定量分析,得到了岩心内不同时刻、不同位置的含油饱和度信息,其结果与传统计量法结果十分吻合,同时实现了局部饱和度计算。4)通过核磁共振成像可视化方法研究了水驱油过程中岩心内流体的运移与分布特征。结合横断面、矢状面岩心切片法,获得了驱替过程中不同时刻、不同位置的油水分布信息,图像显示了油水界面在岩心中不同时刻推进的位置,结果表明,水在不同物性的岩心中推进的状态不同,有的均匀推进,有的由于水流的突进形成了优势通道,通道随驱替量逐步拓宽,而通道外是残余油的主要聚集带。5)通过水驱油过程中的岩心核磁共振成像可视化实验,发现了驱替过程中岩心内流体端部效应的特征图像,研究了岩心流动实验过程中端部效应的存在方式与影响范围。