低场核磁共振冻融法在非常规油气储层岩石孔径表征中的应用研究

发布时间：2020-08-02 06:13

【摘要】：非常规油气储层纳米级-微米级孔隙结构的精确刻画是非常规油气研究的一个重要内容与热点,是研究非常规油气资源的重要基础。本文选用页岩、致密砂岩以及煤样等典型的非常规油气储层岩石作为研究对象,利用高压铸体薄片、扫描电镜、氩离子抛光、X射线衍射分析、压汞法(MICP)、氮气吸附法(L2-LPAI)以及核磁共振T2等技术方法,通过分析对比实验研究,开展了低场核磁共振冻融法(NMRC)对各种非常规油气储层样品的适应性研究,研发了新的探针液体,为完善低场核磁共振冻融法在非常规油气储层岩石孔隙结构测定的应用提供理论和技术支撑。本文主要成果如下:(1)在前人NMRC领域研究工作的基础上,本文通过开展大量的实验研究,提出了低场核磁共振理论表征非常规油气储层岩石孔径分布方法体系,为推动NMRC在非常规油气储层中的应用奠定了基础;(2)通过NMRC与高压压汞法和氮气吸附法的对比研究,探讨了低场核磁共振冻融法表征页岩、致密砂岩和煤岩石孔径的适用性,明确了 NMRC的优势;(3)研发了一种基于八甲基环四硅氧烷(OMCTS)作为NMRC探针液体新的表征致密砂岩孔径分布的方法—NMRC-OMCTS,该方法可完整准确地表征不同含油级别的致密砂岩孔径分布;(4)通过对比实验,探讨了制样大小、探针液体的KGT值、冻融过程、黄铁矿含量等因素对低场核磁共振冻融法测试非常规油气储层岩石孔径分布精度的影响。
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P618.13
【图文】：

序列,等式,酒精,线性拟合

本文对仪器进行修正时选用的是酒精，设定从２５３．１５Ｋ^u始，２９３．１５Ｋ结束，每隔１０Ｋ，逡逑测试一个邋Ｃａｒｒ－Ｐｕｒｃｅｌｌ－Ｍｅｉｂｏｏｎ－Ｇｉｌｌ（ＣＰＭＧ）序列，根据等式（１４），结合逦与－Ｓ／Ｊｋ邋的关系，逡逑通过线性拟合可以计算出人为５０７．３８邋（图２－１邋）。逡逑３７５００００００－逡逑入＝５０７．３８逦”逡逑３７０００００００邋－逦Ｚ逡逑３６５００００００－逡逑ｙ逡逑３６０００００００邋－逡逑？邋３５５００００００－逦，逡逑ｙ逡逑３５０００００００－逦？邋ｚ＇逡逑３４５００００００－逡逑Ｚ逡逑３４０００００００邋－邋ｉ逡逑３３５００００００邋－Ｉ逦１逦■逦１逦■逦１逦逦逦１逦逡逑－１３４００００逦－１３２００００逦－１３０００００逦－１２８００００逡逑－ｓｉｊｋ逡逑图２－ｌ逦与—的关系图逡逑１０逡逑

核磁共振,核磁共振信号,强度,探针

逡逑利用Ａ值，根据公式（１３）将测试得到的酒精的核磁共振原始信号强度校正后见图２－２。逡逑图２－２显示出，温度对酒精的核磁共振原始的信号强度影响比较大。因此，这说明对原始核逡逑磁共振信号强度进行温度修正的必要性。逡逑５４００ｎ逦逡逑＿逦＿原始数据逡逑＼逦—？一修正后数据ｉ逡逑＾５２００－逡逑孟５０。。－逦Ｎ．逡逑锻逡逑茫邋４８００－逦＼逦＾逡逑逦逦逦逦？逡逑抹邋４６００邋－逡逑撞逦＼逡逑＋邋４４００－逡逑４２００邋逦逦逦逦逦逦邋＇邋逦逦逦逦逡逑２５０逦２６０逦２７０逦２８０逦２９０逡逑温度（Ｋ）逡逑图２－２酒精的核磁共振信号强度与温度的关系图逡逑２．２．２核磁共振信号强度与探针液体的关系逡逑探针液体固相和液相之间的弛豫时间通常相差几个量级，从而ＮＭＲＣ可以只反映探针液逡逑体的液相在多孔材料中随温度的变化。若假定孔隙尺寸为Ｄ，孔隙体积为Ｋ，孔内晶体的熔点逡逑为＆（：￡0，则根据公式（２）孔体积分布如下：逡逑ｄＶ邋＝邋ｃｉＶ邋ｄＴｍ（Ｄ）邋＝邋ｄＶ邋ＫＧＴ逦１５，逡逑ｄＤ邋￣邋ｄＴｍ（Ｄ）邋ｄＤ邋￣邋ｄＴｍ（Ｄ）邋Ｄ２逦＇逦＇逡逑ＮＭＲＣ实验的肓接结果是一系列温度点及其对应的核磁共振信号强度。核磁共振信号强逡逑度ＳＩ与探针液体的氢离子的数量成正比关系。如果探针液体的密度保持＋变，则核磁共振信逡逑号强度与探针液体的体积Ｖ成比例。探针液体的体积也是孔隙的体积。因此，核磁信号强度逡逑与孔体积成正比关系

孔径分布,核磁共振信号,线性方程,孔径分布

【参考文献】