[发明专利]一种利用低场核磁共振精确测定页岩孔隙度的方法

权利要求书

1.一种利用低场核磁共振精确测定页岩孔隙度的方法，包括以下步骤：对于饱和水柱状页岩样品，进行不同回波时间与等待时间下的核磁孔隙度测量；进行氦气孔隙度测量；综合对比分析所述两种方法孔隙度结果，优选出测试的最佳回波时间与等待时间。

2.根据权利要求1所述的利用低场核磁共振精确测定页岩孔隙度的方法，所述步骤进一步包括：不同回波时间与等待时间下，通过低场核磁共振仪探测样品中水的H原子核，采集样品中水核磁信号的CPMG自旋回波串；

通过对核磁共振自旋回波串采用多指数反演的方法得到初始信号幅度，再利用初始信号幅度与样品中水的含量成正比的关系，求得样品的孔隙体积；取所述孔隙体积与样品体积之比，即为样品的核磁孔隙度；

进行氦气孔隙度测量；

综合对比分析核磁共振与氦气测定方法测得的孔隙度结果，优选出样品准确测试的最佳回波时间与等待时间。

3.根据权利要求2所述的利用低场核磁共振精确测定页岩孔隙度的方法，所述步骤进一步包括：

1)制作标样，建立标线方程：将适量CuSO₄·5H₂O充分溶解于适量蒸馏水中保证CuSO₄溶液横向弛豫时间(T₂)处于10～100ms之间；取一定质量间隔的CuSO₄溶液至标准样品瓶内；将标准样品置于多组不同回波时间和等待时间下的核磁共振仪器样品槽内，测量标准样品的横向弛豫谱(T₂谱)；拟合标准样品中水的体积与标准样品T₂谱积分面积，得到标线方程；

2)饱和水页岩样品的制备：钻取多个设定直径的柱状页岩样品，测量柱状页岩样品的尺寸；将所述页岩样品在真空度≤-0.095MPa的压力下干抽1.5-2.5小时；然后将其浸泡于蒸馏水中40-55小时，使页岩样品饱和水；

3)对页岩样品进行测量：设置待测标准样品的多组回波时间和等待时间，将饱和水页岩样品去除表面水分后，置于同一核磁共振测试仪器的样品槽内，对饱和水页岩进行低场核磁共振测量，获得饱和水页岩的T₂谱，计算T₂谱的积分面积；

4)页岩样品孔隙度计算：将所述饱和水页岩的T₂谱积分面积代入上述标线方程，换算成页岩样品孔隙中水的体积；再将所述页岩样品孔隙中水的体积除以页岩样品总体积，即得页岩的孔隙度；

5)氦气孔隙度测量：采用常规岩心分析法，将上述样品在70-90℃的干燥箱内烘干，放入干燥器内冷却至室温，利用孔渗自动测定仪，在室温下，按照常规方法对页岩样品进行氦气孔隙度测试；

6)测量参数优选：以氦气孔隙度为标准，依次对比不同测试条件下的核磁孔隙度，进行误差及准确性分析，优选出样品测试的最佳回波时间和等待时间。

4.根据权利要求2或3所述的利用低场核磁共振精确测定页岩孔隙度的方法，所述步骤还进一步包括：

7)其他样品的测试：在上述最佳回波时间和等待时间测试条件下，对其他样品直接进行核磁共振孔隙度测量，利用最佳条件下的标线方程计算样品核磁孔隙度值。

5.根据权利要求1所述的利用低场核磁共振精确测定页岩孔隙度的方法，所述页岩样品低场核磁共振测试的条件是：回波时间不超过1.0ms；所述测定孔隙度的等待时间不少于1s。

6.根据权利要求1或5所述的利用低场核磁共振精确测定页岩孔隙度的方法，所述页岩样品低场核磁共振测试的条件是：回波时间不超过0.6ms；所述测定孔隙度的等待时间不少于5s。

7.根据权利要求1或6所述的利用低场核磁共振精确测定页岩孔隙度的方法，所述页岩样品低场核磁共振测试的条件是：回波时间0.3ms，等待时间为9s。

8.根据权利要求1、5、6或7所述的利用低场核磁共振精确测定页岩孔隙度的方法，所述核磁共振仪器测量参数的标定原则为：首先确定回波时间，其次匹配等待时间；所述测量参数的优选，包括对相同回波时间、不同等待时间下的核磁孔隙度取平均值，得到该回波时间下的平均核磁孔隙度值，优选回波时间，还包括在优选的回波时间条件下，对比相同回波时间，不同等待时间下的孔隙度值，匹配等待时间。