[发明专利]页岩束缚水含量确定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种石油勘探开发行业测井领域中的束缚水含量计算方法，具体的说是页岩束缚水含量确定方法。

背景技术

由于常规油气大量开采已经日益枯竭，而资源潜力巨大的非常规油气资源逐步成为研究的热点。尤其是美国页岩油气开采技术的突破，页岩油气藏作为一种非常规油气藏近年来越来越受到人们的关注。页岩既是源岩又是储集层，具有典型的“自生自储”成藏特征，而且储集空间复杂，存在原生孔隙、次生孔隙和微裂缝。由于页岩油气藏明显不同于常规油气藏，故常规油气藏的评价方法也难以满足页岩油气藏的综合评价。页岩束缚水含量作为非常规储层评价的重要参数，准确的求取有助于快速有效评价页岩储层、产能预测及储量计算。

目前，实验室确定岩心束缚水含量的主要方法包括三类：压汞法计算束缚水含量、密闭取心岩心计算束缚水含量，及核磁共振T2截止值法计算束缚水含量。

压汞法是以汞为驱替流体的测量束缚水含量方法，具体方法为：当进汞压力达到一定条件，难以再注入孔隙时，岩样剩下的水为束缚水。高压压汞基本能够驱替岩心大部分孔隙中可动流体，但该方法对岩心造成不可恢复的损坏。

密闭取心岩心法是将具有真实流体状态的井下岩心密闭取出，通过计算含油饱和度进而转换为岩心束缚水含量。该方法测得的束缚水含量是岩心在真实地层条件下束缚水含量，计算结果准确，缺点是密闭取心的过程较为繁琐。

核磁共振T2截止值方法是岩心束缚水含量求取的常用方法，包括两类：一类是由实验室饱和水岩样离心前、后核磁共振T2积分曲线对比分析得到；另一类是统计分析核磁共振T2谱形态与核磁共振T2截止值的关系，进而建立一种基于核磁共振T2谱形态特征的核磁共振T2截止值确定方法。由于常规岩性的岩心束缚流体与可动流体在核磁共振T2谱上具有一个明显的截止值，因此核磁共振T2截止值方法适用于常规岩性的岩心。但对于页岩，油气在孔隙中分布是混合状态，单一的核磁共振T2截止值无法确定束缚水含量。

页岩岩性复杂，微孔隙发育，油气在孔隙中混合分布，为了在不损坏岩心的基础上准确的获得页岩束缚水含量，同时克服目前三类方法存在的问题，需要寻找一种新的页岩束缚水求取方法。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种页岩束缚水含量的确定方法，通过综合分析多种流体分布状态的页岩核磁共振T2谱，获得准确的页岩束缚水含量，为储层评价提供有力的帮助。

本发明为实现其目的所采用的技术方案是通过多状态核磁共振测量来确定页岩束缚水的含量，首先对页岩真空加压饱和油，通过对核磁共振测量参数的优选，进行一维核磁共振T2谱测量，经过洗油烘干，对页岩进行真空加压饱和水，测量一维核磁共振T2谱，再选择页岩最佳离心力进行离心，进而测量页岩离心后的核磁共振T2谱，将页岩放入烘箱高温烘干，测量背景核磁共振T2谱，最后通过比较四类状态核磁共振T2谱的变化，分析页岩束缚水含量，具体包括以下步骤：

a.页岩饱和油测量核磁共振T2谱

为了减小测量时间，同时保证测量质量，在一维核磁共振T2谱测量前，首先需要优选核磁共振测量参数。根据不同核磁共振测量参数的调试及仪器的限制，对于页岩，确定回波个数NECH为6000个-18000个、回波间隔TE为0.1ms、等待时间TW为1000ms-10000ms、扫描次数NS为32次-96次，保证探测到页岩的微小孔隙，信噪比大于100和完全弛豫衰减。页岩抽真空加压饱和航空煤油，饱和24小时，确保页岩完全饱和油，再测量核磁共振T2谱。

b.页岩饱和水测量核磁共振T2谱

对上一步饱和油的页岩洗油处理，去除页岩孔隙中的烃。将洗油后的页岩在恒温箱保持90℃恒温24小时，将孔隙内的自由水分蒸干。再利用真空加压泵将页岩饱和水，饱和24小时，确保页岩完全饱和水。采用与步骤a相同的核磁共振测量参数对饱和水的页岩进行核磁共振T2谱测量。

c.页岩离心测量核磁共振T2谱

对于饱和水的页岩，采用多级离心的方式确定最佳离心力为7000r/min。离心后的页岩进行核磁共振T2谱测量，核磁共振测量参数与步骤a或步骤b一致。

d.高温烘干页岩测量核磁共振T2谱

将离心后的页岩放入高温烘箱，在300℃高温下烘干24小时，去除页岩孔隙中流体信号，只留下页岩背景信号，再对烘干后的页岩按照步骤a或步骤b相同的核磁共振测量参数进行核磁共振T2谱测量。

e.页岩束缚水含量计算

分析步骤a-d得到的四类核磁共振T2谱，根据多状态核磁共振T2谱的物理含义计算页岩束缚水含量：