[发明专利]一种用核磁共振技术表征非均质润湿孔隙介质润湿性的方法

说明书

本发明涉及非均质润湿孔隙介质润湿性表征领域，具体涉及一种用核磁共振技术表征非均质润湿孔隙介质润湿性的方法。该方法包括：将孔隙介质用第一流体和第二流体饱和；利用核磁共振技术测量其D‑T₂分布及T₁/T₂并得到有效表面驰豫率以得到润湿斑点的比例；将同质的孔隙介质经第三流体润湿后，利用核磁共振技术测量T₁/T₂比值后磨成片状，测量该片状的润湿角以得到T₁/T₂和润湿角的线性关系以得到润湿角；通过润湿角和润湿斑点比例计算出非均质润湿孔隙介质的视润湿角以表征润湿性。本发明的方法引入了视润湿角表征非均质润湿，借助核磁共振测得润湿斑点的面积比例和润湿强度得到一种准确、全面地评价孔隙介质的润湿性的方法。

技术领域

本发明涉及非均质润湿孔隙介质润湿性表征领域，具体涉及一种用核磁共振技术表征非均质润湿孔隙介质润湿性的方法。

背景技术

流体与固体表面的相互作用来源于流体和固体表面的相互作用力，包括范德华力、结构力以及电子力。这些力导致流体在孔隙介质的固体表面有不同的分布。一相流体在另一相不相容的流体中，在固体表面的吸附或者展布叫做润湿性。润湿性根据固体表面的性质主要分为均质性润湿和非均质性润湿。均质性润湿和非均质性润湿的区别在于非均质润湿是有不同的润湿的斑点组成。非均质润湿形成的原因主要有三种：一种是由于孔隙介质的矿物(固体)组分的影响；另外一种是原油中的极性组分通过扩散沉积到岩石孔隙表面；或者水膜破坏，使原油中的极性组分沉积到孔隙骨架表面，形成非均质润湿。

研究孔隙介质的润湿性对于油气开发布置和提高油气采收率有着很重要的作用，其影响毛管压力、相对渗透率以及剩余油和多相流体在孔隙介质中的分布。但是由于复杂的孔隙结构，非均质润湿以及多相流体的分布等因素，测量润湿性仍然是个难点。目前，很多学者提出应用核磁研究润湿性的方法，但他们所给出的表征润湿性指数由于忽略了每个润湿斑点的润湿强度，不能直接用来描述多孔介质的润湿性，更不能直接用在提高采收率上。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的核磁方法表征非均质润湿孔隙介质润湿性的方法，并为此提供了一种用核磁共振技术测量非均质润湿孔隙介质润湿性的方法。本发明的方法引入了视润湿角的概念来表征非均质润湿。视润湿角主要由润湿斑点的面积比例和润湿强度两个主要因素决定。因此可以用于表征非均质润湿。本发明的方法借助核磁共振技术测得润湿斑点的面积比例和润湿强度，获得了一种准确、全面地评价孔隙介质的润湿性的方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种用核磁共振技术表征非均质润湿孔隙介质润湿性的方法，该方法包括：

(1)将非均质润湿孔隙介质同时饱和第一流体和第二流体；其中，第一流体接触所述非均质润湿孔隙介质中润湿斑点形成的润湿角定义为θ₁；第二流体接触所述非均质润湿孔隙介质中润湿斑点形成的润湿角定义为θ₂；

(2)利用核磁共振技术IR-CPMG脉冲序列测量所述非均质润湿孔隙介质的D-T₂分布及T₁/T₂比值；

(3)分别根据所述非均质润湿孔隙介质的D-T₂分布计算得到第一流体接触润湿斑点产生的有效表面驰豫率和第二流体接触润湿斑点产生的有效表面驰豫率，从而计算得到润湿角为θ₁的润湿斑点的比例f₁；

(4)将同种材质的非均质润湿孔隙介质样品改变其润湿性后经第三流体润湿后得到参照非均质润湿孔隙介质，并利用核磁共振技术IR-CPMG脉冲序列测量该参照非均质润湿孔隙介质的T₁/T₂比值，而后将该参照非均质润湿孔隙介质磨成片状，测量该片状参照非均质润湿孔隙介质的润湿角，从而计算出T₁/T₂比值和润湿角间的线性关系；