[发明专利]分析岩石孔隙无效吸水量的同位素核磁方法

摘要

本发明属于油田注水开发技术领域，具体涉及分析岩石孔隙无效吸水量的同位素核磁方法，岩心样品的岩心孔隙中饱和润湿相流体普通水H₂O，得到饱和普通水后的岩心T₂谱，重新让岩心孔隙中饱和润湿相流体重水D₂O，得到岩石T₂谱作为基线；向饱和重水的岩心样品中注入氟化油，注入普通水H₂O，模拟注水过程，再注入氟化油，分析不动水的含量，并得到残余T₂谱；取残余T2谱与岩石的基线T2谱之差，所围范围即为无效孔隙吸水部分，得到无效吸水的孔隙的孔径分布情况。本发明利用普通水和重水的核磁响应信号不同，将驱替、同位素标记和核磁T2谱分析联合在一起，确定岩石不动水的来源，以及无效注水量，有效减少了样本中氕元素的影响。

主权项

1.分析岩石孔隙无效吸水量的同位素核磁方法，岩心样品的岩心孔隙中饱和润湿相流体普通水H2O，得到饱和普通水后的岩心T2谱，得到普通水体积与T2谱面积之间的转换关系；重新让岩心孔隙中饱和润湿相流体重水D2O，得到岩石T2谱作为基线；向饱和重水的岩心样品中注入氟化油，恢复了地层原始含水饱和度和含油饱和度状态；注入普通水H2O，模拟注水过程，再注入氟化油，分析不动水的含量，并得到残余T2谱；取残余T2谱与岩石的基线T2谱之差，所围范围即为无效孔隙吸水部分，根据普通水体积与T2谱面积转换系数，得到无效吸水量；其特征在于，包括以下步骤：(1)岩石样品清洗制备钻取一个圆柱形岩心样品，岩心样品直径D厘米，岩心样品轴长L厘米，体积为V，并对岩心样品两侧端面进行机械抛光；用有机溶剂对岩心样品进行洗油处理，然后对岩心样品进行烘干，完成岩心样品制备；利用氦气方法，测定岩心样品孔隙度为孔隙体积为(2)饱和普通水H₂O将清洗完毕的岩心样品放在普通水H₂O液体中，静置不少于24小时，让岩心孔隙中饱和润湿相流体普通水H₂O；(3)流体体积和T₂谱面积比例关系标定将步骤(2)中饱和普通水H₂O后的岩心样品放在核磁驱替仪器磁体仓岩心夹持器中，核磁共振仪器外磁场B0调为0.6T，交变磁场B1的频率调整为氕的共振频率，此时得到饱和普通水后的岩心T₂谱，其面积为TS；根据TS和岩心孔隙体积VP，确定核磁信号面积和普通水体积之间的转换系数T₂W＝VP/TS；(4)饱和重水D₂O将岩心样品按照步骤(1)再次进行清洗处理，清洗完毕的岩心样品放在重水D₂O液体中，静置不少于24小时，让岩心孔隙中饱和润湿相流体重水D₂O；(5)T2谱基线标定将步骤(4)中饱和重水后的样品放在核磁驱替仪器磁体仓岩心夹持器中，核磁共振仪器外磁场B0调为0.6T，交变磁场B1的频率调整为氕的共振频率，此时得到的岩石T₂谱作为基线；由于氘在氕的共振频率下，不会出现T₂信号，因此此时接受到的T₂谱主要来自于岩石固体部分中氕发出的信号；(6)注入氟化油以油藏充注时的压差Pcd向饱和重水的岩心样品中注入氟化油，同时在出口安置一个计量器，计量出口被氟化油驱出的重水体积VD，当VD不再改变时，停止注入氟化油；此时即认为恢复了地层原始含水饱和度和含油饱和度状态；(7)注入普通水H₂O，模拟注水驱替过程步骤(6)之后，紧接以恒速V1向岩心样品中注入液体，所述的注入液体为普通水H₂O，模拟注水过程，同时在出口安置一个计量器，计量出口被普通水H₂O驱除的氟化油的体积VO，当注入普通水体积为NPV倍于岩石孔隙总体积时，停止注入普通水H₂O；NPV＝注入液体体积/岩石孔隙总体积；(8)注入氟化油，分析不动水的含量步骤(7)之后，紧接以恒速V1向岩心样品中注入氟化油，同时在出口安置一个计量器，计量出口被氟化油驱出的普通水H₂O体积VH，当VH不再改变时，停止注入氟化油；此时即认为岩心中剩余的水为不动的水；(9)岩心孔隙无效吸水量确定步骤(8)实验后岩心样品中残留的普通水即是无效注水；步骤(8)之后，将核磁共振仪器外磁场B0调为0.6T，交变磁场B1的频率调整为氕的共振频率；由于重水在氕的共振频率条件下，无核磁回波信号，因此得到岩心注油步骤(8)后的T₂谱信号为残余普通水的信号，称之为残余T₂谱；将残余T₂谱与步骤(5)中岩石的基线T₂谱之差，得到岩心注水驱替无效吸水T₂谱图，所围范围即为无效孔隙吸水部分，该部分谱面积为WTS；根据步骤(3)流体体积和T₂谱面积比例关系标定得到的比例系数T₂W，得到注入的普通水转变为不动无效水的具体体积Vfa＝WTS*T₂W；同时根据T₂谱弛豫时间和孔隙半径之间的转换关系，从岩心注水驱替无效吸水T₂谱图中，得到无效吸水的孔隙的孔径分布情况。