[发明专利]页岩孔隙结构测试方法

权利要求书

1.一种页岩孔隙结构测定方法，所述方法包括以下步骤：

提供来源于不同页岩岩心的待测样品和建模样品组，所述建模样品组包括多个颗粒样品与多个相应柱塞样品的组合；

基于流体注入法对所述多个颗粒样品进行测量，以获得它们各自的累计孔体积随孔径变化曲线；

基于核磁共振法对所述待测样品和所述多个柱塞样品进行测量，以获得它们各自的能够反映有效孔隙的累计核磁信号量随横向弛豫时间变化曲线_；分别利用分形几何模型将所述多个颗粒样品的累计孔体积随孔径变化曲线以及所述待测样品和所述多个柱塞样品的累计核磁信号量随横向弛豫时间变化曲线转换为累计孔体积分形特征曲线和累计核磁信号量分形特征曲线，其中用于转换所述累计孔体积随孔径变化曲线的分形几何模型由下式所示：

logV＝(3-D_inv)·log(r)+(D_inv-3)·log(r_max)-log(V_t)

其中r表示孔径，V表示孔径小于r的孔隙的累计孔体积，r_max表示最大孔径，V_t表示孔径小于r_max的累计孔体积，并且D_inv表示累计孔体积分形特征曲线的分形维数，并且

用于转换所述累计核磁信号量随横向弛豫时间变化曲线的分形几何模型由下式所示：

log Q＝(3-D_nmr)·log(T₂)+(D_nmr-3)·log(T_2，max)-log(Q_t)

其中Q表示在横向弛豫时间小于T₂的区间内所具有的累计信号量，T₂表示横向弛豫时间，T_2，max表示最大横向弛豫时间，Q_t表示在横向弛豫时间小于T_2，max的区间内所具有的累计信号量，并且D_nmr为累计核磁信号量分形特征曲线的分形维数；

由所述多个颗粒样品的累计孔体积分形特征曲线提取分形区间、临界孔径和每个分形区间的累计孔体积及分形维数作为其分形学特征参数，并且由所述待测样品和所述多个柱塞样品的累计核磁信号量分形特征曲线提取分形区间、临界横向弛豫时间和每个分形区间的累计核磁信号量及分形维数作为其分形学特征参数；

确定所述多个颗粒样品的累计孔体积分形特征曲线与所述多个柱塞样品的累计核磁信号量分形特征曲线的一个或多个对应性区间；

在每个对应性区间内，利用所述多个颗粒样品的分形学特征参数和所述多个柱塞样品的分形学特征参数，确定它们的累计孔体积与累计核磁信号量之间的线性关系、临界孔径与临界横向弛豫时间之间的线性关系和它们的分形维数之间的线性关系，其中

所述累计孔体积与累计核磁信号量之间的线性关系由下式表示：

V_i＝a₁·Q_i+b₁

其中V_i表示在对应性区间i内的累计孔体积，Q_i表示在对应性区间i内的累计核磁信号量，并且a₁和b₁为常数项，

所述临界孔径与临界横向弛豫时间之间的线性关系由下式表示：

r_i，i+1＝a₂·T_2(i，i+1)+b₂

其中r_i，i+1表示对应性区间i与对应性区间i+1之间的临界孔径，T_2(i，i+1)表示对应性区间i与对应性区间i+1之间的临界横向弛豫时间，并且a₂和b₂为常数项，并且

所述多个颗粒样品和所述多个柱塞样品的分形维数之间的线性关系由下式表示：

D_inv，i＝c·D_nmr，i+d

其中D_inv，i表示每个颗粒样品在对应性区间i内的分形维数，D_nmr，i表示每个柱塞样品在对应性区间i内的分形维数，并且c和d为常数项；

利用所述多个颗粒样品和所述多个柱塞样品的累计孔体积与累计核磁信号量之间的线性关系、临界孔径与临界横向弛豫时间之间的线性关系和它们的分形维数之间的线性关系以及所述待测样品的分形维数和临界横向弛豫时间，在每个对应性区间内确定所述待测样品的孔径与横向弛豫时间之间的关系；和

在每个对应性区间内利用所述待测样品的孔径与横向弛豫时间之间的关系和所述待测样品的横向弛豫时间，将所述待测样品的横向弛豫时间分段转换为孔径，其中

所述待测样品的孔径与横向弛豫时间之间的关系由下式表示：

r＝m·T₂ⁿ

其中r表示孔径，T₂表示横向弛豫时间，m和n分别为如下定义的转换系数：

其中D_nmr为待测样品在对应性区间i内的分形维数，c和d为如上定义的常数项；并且T_2，max为待测样品在对应性区间i内的最大横向弛豫时间，a₂和b₂为如上定义的常数项。