[发明专利]基于核磁共振的孔隙度有效应力系数测定方法

权利要求书

1.基于核磁共振的孔隙度有效应力系数测定方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：

S100、以定围压降内压的方式，开展岩样不同围压和内压组合下的渗透率测定实验，当某一围压和内压组合下测定的渗透率值恒定之后，利用核磁设备测定该条件下岩样的T2谱图，具体步骤为：

S101、用地层水饱和岩样，测试得到样品初始状态下的T2谱图；

S102、将样品装入岩心夹持器，在围压2~3MPa下，以地层水为介质恒速驱替，直至测定的压力及测定的渗透率值恒定，且无气体产生，而后测试岩样在该状态下的T2谱图；

S103、调整围压至25MPa，内压调至15MPa，围压及内压恒定1小时后，测试岩样的渗透率，待测定的渗透率值恒定之后测试岩样T2谱图；而后逐步降低内压，依次为10MPa和5MPa，待测定的渗透率值恒定之后，分别测试两种情况下的T2谱图；

S104、调整围压至30MPa，内压调至20MPa，围压及内压恒定1小时后，测试岩样的渗透率，待测定的渗透率值恒定之后测试岩样T2谱图；而后逐步降低内压，依次为15MPa、10MPa和5MPa，待测定的渗透率值恒定之后，分别测试三种情况下的T2谱图；

S200、根据核磁共振所得的T2谱图计算不同围压和内压组合下的孔隙度值，计算孔隙度的步骤为：

S201、测试六个孔隙度对应的标准样的T2谱图，根据T2谱图衰减曲线，采用SIRT方法，对采集的衰减数据进行数值反演，通过累加得到标准样的孔隙信号总量，绘制孔隙度和孔隙信号总量关系图，拟合得到孔隙度和信号总量之间的线性关系；

S202、通过核磁测试，得到岩样中孔隙衰减信号与弛豫时间之间的关系曲线；

S203、通过SIRT方法，对采集的衰减数据进行数值反演，得到10mL外观体积内的孔隙信号分量与弛豫时间之间的关系，通过对孔隙信号分量累加，得到10mL外观体积内的孔隙信号总量；

S204、将岩样10mL外观体积内的孔隙信号总量代入步骤S201中孔隙度和信号总量之间的线性关系中，计算得到不同围压和内压组合下岩样的孔隙度；

S300、根据孔隙度有效应力系数的定义，对实验数据进行处理，拟合得到围压、内压和孔隙度有效应力系数的拟合关系式，具体的步骤为：

S301、对实验测得的孔隙度数据进行转换，转换系数通过最大似然函数法确定，转换后的孔隙度与围压和内压的关系式如下：

（1）

式中，为转换后的孔隙度，为无量纲量；P_c为围压；P_p为内压；a₀、a₁、a₂、a₃、a₄和a₅为系数，为无量纲量；

S302、根据孔隙度有效应力系数的定义，由式（1）求偏导得到孔隙度有效应力系数表达式：

（2）

式中，为孔隙度有效应力系数，为无量纲量；

S303、以式（2）的形式对不同围压和内压组合下的孔隙度数据进行拟合，拟合得到围压、内压和孔隙度有效应力系数的拟合关系式；

S400、已知围压和内压代入步骤S303得到的孔隙度有效应力系数的拟合关系式计算孔隙度有效应力系数。

2.根据权利要求1所述的基于核磁共振的孔隙度有效应力系数测定方法，其特征在于：步骤S303的拟合关系式适用于、且的情况下。