高温高压夹持器的核心技术解密

MacroMR12-150-I型高温高压渗流可视化分析与成像系统由国家专精特新"小巨人"企业、国家高新技术企业——苏州纽迈分析仪器股份有限公司经过数十年技术攻关，研制的具有完全自主知识产权、达到高水平的高端科学仪器。

在核磁共振设备基础上，高温高压渗流可视化分析与成像系统分别配套高温高压驱替模块和低温高压水合物模块。高温高压驱替模块包括专用无磁高温高压探头、高温高压夹持器以及外围驱替、循环加热加压系统，可耐温100℃、耐压40MPa。

高温高压夹持器

其中高温高压夹持器是开展深部储层、CCUS、煤层气等研究的关键载体，不少科研人员在选型时，会格外关注设备背后的技术根基与自主化能力。纽迈分析高温高压渗流可视化分析与成像系统分别配套的这套夹持器系统手握完全自主知识产权，累计拿下 25 项授权专利，涵盖发明专利、实用新型专利与外观专利，配套 5 项软件著作权，形成了一条从底层脉冲序列与补偿算法，到射频、梯度、温控硬件结构，再到数据采集与智能反演软件、整机外观的完整闭环知识产权链条，每一环的技术打磨，都依托自有成果落地。

环压模块是夹持器维持岩样受力状态的基础单元，它的结构设计，需要兼顾密封可靠性与压力传递均匀性。设计团队在相关实用新型专利中，对密封组件、承压腔体做了针对性优化，多层密封结构搭配导向限位组件，或许可以降低高压工况下渗漏风险，让环压作用在岩心端面与侧壁的应力分布更趋于稳定。环压的稳定输出，也会间接保障后续驱替实验的连续性，这也是环压部分在整套夹持器里不可替代的原因。

高温加热部分，直接决定了设备能否模拟地下储层真实温度环境。不同于常规的简单加热片布局，该模块依托自有专利结构，采用分区控温的设计思路，加热元件与测温点位交错布置，温控反馈回路和腔体隔热结构相互配合，可能削弱腔体外部的热量散失，减小岩样区域的温度梯度。高温加热模块和环压单元协同工作，才能还原地层高温高压耦合环境，为岩心孔隙、流体变化观测创造合适条件。

驱替部分承担流体注入、多相流体置换的功能，是实现岩心动态实验的核心通道。管路布局、进样阀组与岩心夹持腔的衔接方式，都在实用新型专利中做了细化设计，流道尽量减少死角，有助于降低流体滞留带来的干扰。驱替过程中流体的流量、压力信号，会同步传递给采集软件，配合核磁共振信号同步记录，科研人员或许能够更连贯地追踪流体在孔隙内部的运移规律，驱替部分的结构合理性，也会影响动态实验数据的可参考性。

核磁共振发射与接收线圈部分，是信号感知的核心，也是整套设备实现核磁成像与谱采集的关键。线圈的形状、绕制方案、屏蔽结构均经过专项优化，相关底层脉冲序列与补偿算法依托发明专利形成自有方案，用来适配高温高压腔体带来的电磁干扰。线圈紧贴岩样布设，在有限的夹持腔空间内，尽量平衡信号发射效率与接收灵敏度；同时线圈结构和加热、承压组件相互适配，规避高温高压环境对线圈电学性能的影响。线圈采集到的原始信号，会交由配套的数据采集与智能反演软件处理，这套软件拥有独立软件著作权，可对核磁信号做降噪、反演解析，输出孔隙分布、流体饱和度等信息。

从底层脉冲序列与补偿算法，到射频、梯度、温控硬件结构，再到数据采集与智能反演软件、整机外观，这套高温高压夹持器依托 25 项专利、5 项软著搭建起完整的知识产权闭环。环压、高温加热、驱替、核磁发射接收线圈四大模块相互配合，各部分的专利化结构设计，或许可以更好适配深部能源领域多样化的岩心实验需求，为储层微观机理研究提供一种自主可控的核磁观测方案。

来源：苏州纽迈分析仪器股份有限公司