不同温度下砂岩渗透性能的核磁共振响应
发布时间：2021-02-08 14:51
温度作用下研究岩石渗透性能对高温岩体工程建设具有重要意义。本文选取砂岩为研究对象,基于低场核磁共振在研究孔隙流体中无损、精细、定量化表征方面的优势,采用该技术考察了25～600℃砂岩渗透率变化。利用核磁共振方法,计算砂岩核磁孔隙参数。对比分析实测渗透率与模型之间的数值关系,评估了5种核磁共振渗透率模型。研究结果表明:SDR核磁渗透率模型可有效表征渗透率与温度的关系。不同温度下砂岩渗透率会发生改变,渗透率存在阈值温度点,在低于400℃时渗透率缓慢变化,在400℃以后渗透率显著增加。
【文章来源】：太原理工大学学报. 2020,51(04)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
砂岩饱和水和束缚水t2谱及FFI和BVI的求取方法
表3 核磁共振渗透率计算不同模型和气体渗透率测量Table 3 Calculation of NMR permeability with different models and gas permeability measurements 样品温度/℃ K1Coates/mD K2改进Coates/mD K3SDR/mD K4改进SDR/mD K5PP/mD Kg实测/mD 25 0.005 7 0.024 3 0.106 5 0.098 9 0.183 0 0.062 4 200 0.005 2 0.020 5 0.231 5 0.220 0 0.183 0 0.210 9 400 0.011 7 0.083 5 0.269 6 0.207 9 0.188 0 0.276 8 600 0.763 9 0.565 7 0.681 6 0.642 2 0.424 0 0.623 6图3为基于SDR模型的NMR渗透率与温度关系图,因此,NMR渗透率与温度的关系可以拟合为:
为了验证公式(9)的准确性,本文将表征后的NMR渗透率与梁冰等[4]研究的阜新砂岩、游利军等[23]研究的四川砂岩渗透率结果进行对比。考虑到实验条件不同(地质赋存条件、所含矿物种类、加热方式等),这里只讨论变化趋势,不考虑渗透率数值的大小。由图4分析可知,在25～600 ℃温度范围内三种砂岩渗透率具有相近的变化趋势,在400 ℃以前,渗透率缓慢增加,大于400 ℃以后渗透率快速增长。三者具有明显的共性,温度突变的拐点基本相同,变化趋势相同。因此,由3种方式所测渗透率对比可知,公式(9)预测砂岩渗透率是准确的,利用NMR技术预测砂岩渗透率方法可靠。图4 NMR渗透率与阜新砂岩、四川砂岩渗透率对比
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于低场核磁共振的抚顺油页岩孔隙连通性演化研究[J]. 刘志军,杨栋,邵继喜,胡耀青. 波谱学杂志. 2019(03)
[2]多场耦合作用下砂岩渗透率演化规律[J]. 陈宇龙. 中南大学学报(自然科学版). 2017(09)
[3]砂岩岩石核磁共振T2谱定量表征[J]. 白松涛,程道解,万金彬,杨林,彭洪立,郭笑锴,曾静波. 石油学报. 2016(03)
[4]川南龙马溪组页岩核磁渗透率新模型研究[J]. 周尚文,薛华庆,郭伟,李晓波. 中国石油大学学报(自然科学版). 2016(01)
[5]基于核磁共振技术的岩石孔隙结构特征测定[J]. 周科平,李杰林,许玉娟,张亚民. 中南大学学报(自然科学版). 2012(12)
[6]温度围压对低渗透砂岩孔隙度和渗透率的影响研究[J]. 刘向君,高涵,梁利喜. 岩石力学与工程学报. 2011(S2)
[7]岩石热破裂与渗透性相关规律的试验研究[J]. 赵阳升,万志军,张渊,张宁,冯子军,董付科,武晋文,曲方. 岩石力学与工程学报. 2010(10)
[8]热处理对致密岩石物理性质的影响[J]. 游利军,康毅力. 地球物理学进展. 2009(05)
[9]不同温度条件下孔隙压力对长石细砂岩渗透率影响试验研究[J]. 张渊,赵阳升,万志军,曲方,董付科,冯子军. 岩石力学与工程学报. 2008(01)
[10]温度和有效应力对砂岩渗透率的影响机理研究[J]. 贺玉龙,杨立中. 岩石力学与工程学报. 2005(14)
本文编号：3024095
【文章来源】：太原理工大学学报. 2020,51(04)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
砂岩饱和水和束缚水t2谱及FFI和BVI的求取方法
表3 核磁共振渗透率计算不同模型和气体渗透率测量Table 3 Calculation of NMR permeability with different models and gas permeability measurements 样品温度/℃ K1Coates/mD K2改进Coates/mD K3SDR/mD K4改进SDR/mD K5PP/mD Kg实测/mD 25 0.005 7 0.024 3 0.106 5 0.098 9 0.183 0 0.062 4 200 0.005 2 0.020 5 0.231 5 0.220 0 0.183 0 0.210 9 400 0.011 7 0.083 5 0.269 6 0.207 9 0.188 0 0.276 8 600 0.763 9 0.565 7 0.681 6 0.642 2 0.424 0 0.623 6图3为基于SDR模型的NMR渗透率与温度关系图,因此,NMR渗透率与温度的关系可以拟合为:
为了验证公式(9)的准确性,本文将表征后的NMR渗透率与梁冰等[4]研究的阜新砂岩、游利军等[23]研究的四川砂岩渗透率结果进行对比。考虑到实验条件不同(地质赋存条件、所含矿物种类、加热方式等),这里只讨论变化趋势,不考虑渗透率数值的大小。由图4分析可知,在25～600 ℃温度范围内三种砂岩渗透率具有相近的变化趋势,在400 ℃以前,渗透率缓慢增加,大于400 ℃以后渗透率快速增长。三者具有明显的共性,温度突变的拐点基本相同,变化趋势相同。因此,由3种方式所测渗透率对比可知,公式(9)预测砂岩渗透率是准确的,利用NMR技术预测砂岩渗透率方法可靠。图4 NMR渗透率与阜新砂岩、四川砂岩渗透率对比
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于低场核磁共振的抚顺油页岩孔隙连通性演化研究[J]. 刘志军,杨栋,邵继喜,胡耀青. 波谱学杂志. 2019(03)
[2]多场耦合作用下砂岩渗透率演化规律[J]. 陈宇龙. 中南大学学报(自然科学版). 2017(09)
[3]砂岩岩石核磁共振T2谱定量表征[J]. 白松涛,程道解,万金彬,杨林,彭洪立,郭笑锴,曾静波. 石油学报. 2016(03)
[4]川南龙马溪组页岩核磁渗透率新模型研究[J]. 周尚文,薛华庆,郭伟,李晓波. 中国石油大学学报(自然科学版). 2016(01)
[5]基于核磁共振技术的岩石孔隙结构特征测定[J]. 周科平,李杰林,许玉娟,张亚民. 中南大学学报(自然科学版). 2012(12)
[6]温度围压对低渗透砂岩孔隙度和渗透率的影响研究[J]. 刘向君,高涵,梁利喜. 岩石力学与工程学报. 2011(S2)
[7]岩石热破裂与渗透性相关规律的试验研究[J]. 赵阳升,万志军,张渊,张宁,冯子军,董付科,武晋文,曲方. 岩石力学与工程学报. 2010(10)
[8]热处理对致密岩石物理性质的影响[J]. 游利军,康毅力. 地球物理学进展. 2009(05)
[9]不同温度条件下孔隙压力对长石细砂岩渗透率影响试验研究[J]. 张渊,赵阳升,万志军,曲方,董付科,冯子军. 岩石力学与工程学报. 2008(01)
[10]温度和有效应力对砂岩渗透率的影响机理研究[J]. 贺玉龙,杨立中. 岩石力学与工程学报. 2005(14)
本文编号：3024095
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