复杂储层岩石核磁共振特性实验分析与应用研究

《复杂储层岩石核磁共振特性实验分析与应用研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第一章前言度范围为25"--175℃，研究结果认为饱和水的砂岩与碳酸盐岩的弛豫时间与温度无关，说明饱和水岩石表面弛豫强度与温度无关，而饱和油砂岩NMR弛豫时间与温度有关。Foley等人对两块含不同浓度铁离子的饱和水人造硅酸钙样品进行变温实验，也认为横向弛豫时间与温度无关【30】。后来Ramakrishnan等和Fordham对碳酸盐岩进一步研究认为，有些碳酸盐岩横向弛豫时问与温度有很大关系【31-331。最近几年Godefroy等人从一组人造岩心和天然岩心实验结果认为表面弛豫强度与温度有关，饱和流体的砂岩和碳酸盐岩弛豫时问都随温度发生变化f34,35]。近几年国内才出现温度对弛豫特性影响的相关

2、报道。谢然红等人选取自由水、不同粘度脱气原油、饱和水以及饱和变压器油的储层贝瑞砂岩和储层碳酸盐岩样品进行核磁共振变温实验，测量温度从25℃变化到95℃。结果表明：自由水和原油的核磁共振弛豫时间(疋)都随温度的升高而增大。温度对饱和水贝瑞砂岩和碳酸盐岩核磁共振弛豫的影响不同，饱和水贝瑞砂岩核磁共振横向弛豫时间随温度升高而减小，而饱和水碳酸盐岩横向弛豫时间随温度升高而增大。无论是饱和油的贝瑞砂岩或是饱和油的碳酸盐岩，其核磁共振横向弛豫时间都随温度升高而增大。温度对核磁共振弛豫的影响，会造成室温下得到的横向弛豫时间截止值(乃。咖仃)与储层温度下的实际值有偏差，影响储层束缚水饱和度和渗透率的计算结剁3

3、6,37】。而压力对弛豫特性的影响却未见报道。1．3技术路线及技术关键技术路线：基于低孔低渗储层岩心核磁共振实验，从核磁共振弛豫信号的多指数反演入手，判别多种反演方法对岩心实验数据的反演拟合能力，优选出适合低孔低渗复杂储层的多指数反演方法；分析、处理饱和前、后乃分布谱，探索求取乃截止值的新方法；研究温度、压力对流体及饱和流体岩石的核磁共振弛豫的影响，以期进一步提高核磁共振测井资料评价精度。如图1．1所示。技术关键：研究反演核磁共振弛豫信号的影响因素；探索求取乃截止值新方法；通过核磁共振岩心实验研究孔隙结构；研究温度、压力对核磁共振弛豫特性的影响。1．4研究内容本文以低孔低渗储层岩心核磁共振实验

4、为基础，结合其他相关数据，通过对数据的处理、分析，开展以下研究内容：4中围石油大学(华东)硕士学位论文(1)核磁共振弛豫信号反演方法构造一个具有典型特征的模拟弛豫时间谱，在不同信噪比下，进行多指数正演数值计算，得到反演所需的原始回波数据。设定不同布点个数、回波个数、噪声大小，使用阻尼最小二乘算法分别进行反演，分析各因素对反演结果的影响，确定最优反演参数。对具有不同峰态的弛豫时间谱，分别使用变换反演算法、联合迭代重建算法与阻尼最小二乘算法进行反演，通过对比反演结果，最终优选反演处理方法；(2)低孔低渗储层岩心核磁共振实验将选用的岩心经过清洗干净后，用真空干燥器干燥48小时，再抽真空24小时，饱和

5、矿化度为50000ppm的NaCl溶液，进行核磁共振测量，分析低孔低渗饱和岩心的核磁共振弛豫特征；对完全饱和岩心进行一次核磁共振测量后，使用高速离心机对岩心进行离心，离心后再对岩心进行一次核磁共振测量，使用常规实验方法来确定核磁共振疋截止值；选取部分常规储层岩心进行上述测量，对低孔低渗储层岩心与常规储层岩心进行对比；(3)核磁共振乃截止值的确定探索核磁共振乃截止值求取的新方法。以核磁共振弛豫分布谱为基础，分析离心前、后核磁共振弛豫分布谱的形态，尝试使用J下态分布法求取乃截止值，并与常规实验法得到的乃截止值进行对比，研究该方法的可行性；(4)利用乃分布研究孔隙结构大小分布结合压汞资料，对核磁共振

6、弛豫分布谱分别利用线性方法与非线性方法进行转换、对比，优选转换方法，并开展孔隙结构参数的定量分析研究；(5)利用核磁共振资料改善低孔低渗储层饱和度模型的精度由核磁共振实验数据分析孔隙结构对胶结指数m、饱和度指数n值的影响，建立核磁共振横向弛豫时间乃几何平均值与胶结指数m和饱和度指数n的关系；(6)核磁共振高温高压实验选取自由水、变压器油、饱和流体岩心，在不同温度，不同压力下进行核磁共振实验，分析温度、压力对流体及饱和流体岩石的核磁共振弛豫的影响。5第一章前言图1-1核磁共振实验数据分析与应用研究技术路线图6中国石油人学(华东)硕士学位论文第二章核磁共振基本原理核磁共振测井技术开展于70年代末，

7、90年代得到迅猛发展，是一种新型的测井方法。它利用磁场对地层介质原子核产生极化，激发脉冲式高频电磁波使原子核产生共振吸收，然后测量地层介质释放的共振吸收能量，从而认识地层介质。2．1核磁共振现象原子核由质子和中子构成，它们统称为核子。根据原子核的电荷和质量特征，可解释原子核与周围粒子一般的相互作用，如裂变、聚变等，但不能解释一些弱相互作用，如核磁共振现象。因此引出原子核的另一特性：自旋。原子核可分