[发明专利]应用核磁共振表征致密砂岩孔径分布的标定方法

摘要

本发明为应用核磁共振表征致密砂岩孔径分布的标定方法，测量岩石孔隙度及骨架密度；碎样低温N2吸脱附实验，规则柱样饱和地层水状态下核磁共振测试和高压压汞测试；将N2吸附得到的孔体积、毛细管累计进汞曲线换算为不同孔喉半径下的孔隙度分量，综合低温N2‑高压压汞建立孔隙比例累计曲线；对比不同C值下的核磁共振孔隙比例累计曲线，确定最佳的标定系数，实现核磁共振T2谱到孔喉半径的转换；分岩性建立标定系数C与反映孔喉结构的参数间联系，将同一地区相同岩性的致密砂岩储层进行核磁共振转化。应用低温N2吸附和高压压汞实验联合标定核磁共振T2谱，包含大孔、微孔和中孔部分的标定，能够有效表征致密砂岩中不同级别孔径的分布。

主权项

应用核磁共振表征致密砂岩孔径分布的标定方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)致密砂岩取样，用甲醇洗净后烘干，粉碎至80目，制备15‑20g碎样；同时对该样品，截取得到一个规则柱样，柱样体积为V，用甲醇洗净后烘干，测量柱样的干重G1；抽真空后在常温及常压下用配置的地层水饱和柱样岩心，取出再次称重G2，利用公式(G2‑G1)/V，得出岩石样品的孔隙度利用公式得出样品的骨架密度ρma；(2)按照行业标准GB/T 19587‑2004利用碎样开展低温N2吸附实验，得到半径＜200nm孔隙部分的比表面积及孔体积；按照行业标准SY/T 6490‑2014对饱和地层水的规则柱样开展核磁共振测试，得到核磁共振T2谱曲线；然后用甲醇洗净规则柱样后烘干，按照行业标准SY/T 5346‑2005开展高压压汞测试，得到半径＞10nm孔隙部分的累计进汞饱和度曲线；(3)通过累计进汞饱和度曲线得到不同孔径下对应的进汞饱和度增量ΔSHg，ΔSHg乘以岩石样品的孔隙度得到相应的高压压汞孔隙度分量值；N2吸附实验得到单位质量岩石中不同孔径的孔体积，孔体积乘以骨架密度ρma得到低温N2吸附孔隙度分量值；将高压压汞孔隙度分量值和低温N2吸附孔隙度分量值进行叠合，在50‑100nm孔径范围内优选一个截止孔径rp，要求截止孔径rp所在点处两条孔隙度分量曲线值大致相等；保留低温N2吸附中＜rp和高压压汞中＞rp部分的数据点，累加得到连通孔隙度将各孔隙度分量值除以连通孔隙度得到不同孔径的孔隙比例累计曲线G(r)；(4)将核磁共振中每个T2点对应的孔隙度分量值除以孔隙度得到各点相应的孔隙比例，自小而大逐点累加即得到核磁孔隙比例累计曲线H(T2)；根据核磁弛豫时间T2与孔隙半径r间的线性关系，将H(T2)转化为孔径r的函数H(r/k)，其中k为线性系数；逐步调整k，使得H(r/k)与G(r)两条累计曲线的误差达到最小，此时对应的k值即为标定系数C；根据r＝T2*C，将核磁共振T2谱转化为核磁孔喉分布曲线图，定量表征不同级别孔径的分布；(5)采用工区内不同岩性不同孔喉结构的致密砂岩样品开展上述步骤(1)到步骤(4)，获得相应的标定系数C，组成核磁标定系数实例库；统计各块样品中反映致密砂岩孔喉结构的参数与标定系数C间关系，并建立C与相关性最好的参数间函数关系；对于没有开展高压压汞或低温N2吸附实验的致密砂岩，通过上述参数间函数关系直接确定标定系数C，实现核磁共振T2谱的标定。