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基于核磁共振T2谱测量致密油储层岩石的实验研究

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S13090894-张笑-物理学-王殿生

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摘要

随着石油资源勘探开发的不断发展，致密油在新增石油储量中所占的比例越来越大，已经成为油气开发的新热点。岩心分析是认识致密油储层性质的重要手段，核磁共振岩心分析具有测量速度快、无污染、成本低等诸多优点。本文重点研究了致密油储层岩石特性参数的低场核磁共振检测分析方法。针对致密油储层岩石的特点，优化出一套低场核磁共振测量参数，有效测出了致密油储层岩石的核磁共振T2谱，分析了核磁共振T2谱的特征；在致密油储层岩石核磁共振T2谱测量的基础上，结合常规孔渗参数测量及高压压汞实验的综合分析，研究了致密油储层岩石的核磁孔隙度、渗透率和孔隙结构特征参数的分析计算方法。 致密油储层岩石的核磁共振T2谱检测发现，实验参数设置的不同对测量结果有较大影响，主要影响参数有半回波时间、回波个数、重复采样次数以及反演时间。通过大量实验研究，优化出一套适合致密油储层岩石核磁共振测量参数，具体为半回波时间80μs、回波个数1125个、重复采样次数5000次、反演起始时间0.01ms和反演结束时间1000ms。 致密油储层岩石的孔渗参数测量与高压压汞实验结果表明，孔隙度集中在4～8%，占样品总数的42.86%；渗透率集中在0.01～0.05×10-3μm2，占样品总数的38.10%；孔隙结构主要分为中排驱压力—微喉道型、高排驱压力—微喉道型和高排驱压力—纳喉道型3类；致密油储层岩石具有孔喉半径小、孔喉分选性差、渗流能力差的特点；表征孔喉大小和渗流能力的微观特征参数与孔隙度和渗透率之间的相关性较好。 致密油储层岩石的核磁共振T2谱以四峰分布为主，短驰豫峰面积比例最大，长驰豫峰面积比例最小；在核磁共振 T2谱测量的基础上，提出了测量分析孔隙度的差值谱方法，解决了常规核磁孔隙度测量方法不适用于致密油储层岩石的问题；建立了由核磁共振 T2谱直接计算渗透率的经验模型，解决了 SDR 模型和Coates 模型难求致密油储层岩石渗透率的问题；分析了核磁共振 T2几何平均值T2g与孔隙结构参数之间的关系，发现T2g能够有效地表征排驱压力、最大孔喉半径、平均孔喉半径和非饱和孔隙体积百分数这4个孔隙结构参数。 本文研究结果为低场核磁共振测量致密油储层岩石特征参数提供了指导。

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