[发明专利]基于核磁共振的孔隙度有效应力系数测定方法

说明书

本发明涉及基于核磁共振的孔隙度有效应力系数测定方法，属于岩石力学有效应力系数计算领域；它解决现今利用物理实验计算孔隙度有效应力系数的方法耗时费力，且精度较低等问题，其技术方案是：以定围压降内压的方式，开展岩样不同压力组合条件下的渗透率测定实验，当某一围压和内压组合下的测定的渗透率值恒之后，利用核磁设备测定该条件下岩样的T2谱图，分析得出不同围压和内压组合条件下的孔隙度值，再根据孔隙度有效应力系数的定义，对实验数据进行处理，进而得到孔隙度有效应力系数值。本发明基于核磁在线驱替系统，开展岩样不同压力组合条件下的渗透率测定实验，精确计算孔隙度有效应力系数，省时省力、精确度较高，可推广性强。

技术领域

本发明涉及基于核磁共振的孔隙度有效应力系数测定方法，属于岩石力学有效应力系数计算领域。

背景技术

摘要随着油气藏的开采，储层的应力状态发生变化，从而引起储层孔隙度及渗透率发生相应变化。大量的实验表明，孔隙度随有效应力的变化而产生的变化范围较小，但这种变化在油气开采过程中是不可忽略的，低渗透油气藏应力敏感理论研究对实际开采有着重要影响，只有明确孔隙度随有效应力变化的机理，才能针对性做出相应的生产措施以便争储上产。

通过调研发现，孔隙度有效应力系数有关的研究较少，在现有的技术方法中，借助孔隙体积压缩系数测定仪，参考石油天然气行业标准“SY/T 5815-2016岩石孔隙体积压缩系数测定方法”，获得不同围压和内压组合下的孔隙体积，进而根据孔隙度有效应力系数的定义，计算该值。该方法对操作人员的专业技能水平及仪器设备的精度要求极高，单次实验成功率低，主要原因为：设备校正未达标、孔隙体积未充满饱和液、孔隙体积该变量太小以至于计量泵无法读数、系统流动状态是否达到稳定难以判定，每次实验前都需要对仪器设备的精度进行校正，实验过程复杂且周期很长，一轮测试（一个围压，6~8个内压）耗时达7天左右。

总体而言，目前计算和分析孔隙度有效应力系数的方法大多是利用物理实验进行计算和测量，计算结果精度较低，同时测试耗时费力，需要更为精确、更为省时的计算方法。

发明内容

本发明目的是：为了解决现今利用物理实验计算孔隙度有效应力系数的方法耗时费力，且精度较低等问题，本发明基于核磁在线驱替系统，开展岩样不同压力组合条件下的渗透率测定实验，精确计算孔隙度有效应力系数，省时省力、精确度较高，可推广性强。

针对目前存在的弊端，本专利提出了一种新的测试方法：借助核磁在线驱替系统，以地层水为介质，参考石油天然气行业标准“SY/T 6385-2016覆压下岩石孔隙度和渗透率测定方法”，以定围压降内压的方式，开展岩样不同压力组合条件下的渗透率测定实验，当某一条件（此处主要指：某一围压和内压组合点）下的流动状态稳定（指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，分析得出不同围压和内压组合条件下的孔隙度值，再根据孔隙度有效应力系数的定义，对实验数据进行处理，进而得到孔隙度有效应力系数值。该方法在很大程度上降低了人为因素的影响，避免了严重依赖实验人员操作经验与技能水平的弊端，单次实验成功率高，实验过程简单且周期很短，一轮测试（一个围压，6~8个内压）耗时仅8小时左右。此外，该方法在测试孔隙度有效应力系数数据的同时还能得到渗透率有效应力系数数据。

为实现上述目的，本发明提供了基于核磁共振的孔隙度有效应力系数测定方法，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；