應(yīng)用核磁共振表征致密砂巖孔徑分布的標(biāo)定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種應(yīng)用核磁共振表征孔徑分布的標(biāo)定方法，特別涉及應(yīng)用核磁共振 表征致密砂巖孔徑分布的標(biāo)定方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著常規(guī)油氣的日益枯竭，資源潛力巨大的非常規(guī)油氣資源逐步引起廣泛關(guān)注及 重視，尤其以致密砂巖油氣的增長速度最快。致密儲層發(fā)育微納米級別的復(fù)雜孔喉系統(tǒng)，滲 透率值多小于lmD，孔隙度與滲透率間不具明顯相關(guān)性，油氣的聚集、流動、油氣藏形成及甜 點(diǎn)分布等特征明顯不同于常規(guī)油氣藏。精細(xì)表征致密儲層的微觀孔喉結(jié)構(gòu)，對于研宄致密 儲層的成儲機(jī)理、分級評價(jià)、儲層甜點(diǎn)優(yōu)選等方面具有重要意義。
[0003] 儲層微觀孔喉結(jié)構(gòu)是指儲集層中孔喉的幾何形狀、大小、分布及其連通關(guān)系。目 前，孔徑分布表征的方法主要包括流體法、射線法和數(shù)值模擬法三類，其中射線法及數(shù)值模 擬法以定性刻畫為主，測試樣品小，難以全面反映致密儲層的非均質(zhì)性；流體法是定量表征 孔徑分布的有效方法，包括高壓壓汞、恒速壓汞、低溫N 2吸附和核磁共振等實(shí)驗(yàn)手段，各方 法均存在一定的局限性：高壓壓汞可獲得毛細(xì)管壓汞曲線，反映巖石中孔喉半徑及相互連 通的孔隙體積，但由于測量速度快，在低進(jìn)汞壓力時(shí)測量精度低，在高進(jìn)汞壓力時(shí)容易造成 裂縫，故刻畫孔徑> 1000 nm和<50nm的孔隙時(shí)誤差較大；恒速壓汞可以分別獲得巖石的孔 隙體積和喉道體積，但最大進(jìn)采壓力約為6. 22Mpa，所以對< IOOnm部分的孔喉不能有效刻 畫；低溫隊(duì)吸脫附可以獲得< 200nm的孔徑及孔隙體積，但對> IOOnm孔徑的孔隙精度較 低；核磁共振1~2譜曲線可以反映不同級別孔隙的分布，但測量值為1~ 2弛豫時(shí)間，需要進(jìn)行有 效的標(biāo)定。
[0004] 在定量表征致密儲層的孔徑分布時(shí)，前人多采用以下兩種方法：
[0005] (1)聯(lián)合壓汞和低溫N2吸脫附實(shí)驗(yàn)，前者表征較大孔徑（> 50nm)部分的孔隙分 布，后者表征微孔和中孔（< 50nm)部分的孔隙分布，但兩種實(shí)驗(yàn)方法原理不同，在重疊的 部分二者測量值差異大，難以統(tǒng)一。
[0006] (2)標(biāo)定核磁共振1~2譜，實(shí)現(xiàn)孔徑分布的表征。
[0007] 該方法假定T2弛豫時(shí)間與壓汞獲得的孔徑分布具線性相關(guān)性，根據(jù)T2譜和壓汞進(jìn) 汞曲線可以確定一個(gè)標(biāo)定系數(shù)，實(shí)現(xiàn)核磁共振1~2譜的轉(zhuǎn)換。該方法在常規(guī)儲層中得到較好 應(yīng)用。常規(guī)儲層以大孔（> IOOnm)為主，1~2譜與壓汞進(jìn)汞曲線間形態(tài)基本一致；而對于致 密砂巖儲層，孔隙以微孔和中孔（< IOOnm)為主，對于小孔部分，壓汞的測量誤差較大，T2 譜與壓汞曲線間存在較大差異，該方法確定的標(biāo)定系數(shù)誤差較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種應(yīng)用核磁共振表征致密砂巖孔徑分布的標(biāo)定 方法，采用低溫N2吸附和高壓壓汞聯(lián)合標(biāo)定核磁共振，標(biāo)定后的核磁共振曲線能夠有效刻 畫出不同級別孔隙的分布。
[0009] 應(yīng)用核磁共振表征致密砂巖孔徑分布的標(biāo)定方法，包括如下步驟：
[0010] ⑴致密砂巖取樣，用甲醇洗凈后烘干，粉碎至80目，制備15-20g碎樣；
[0011] 同時(shí)對同一塊樣品，進(jìn)行取得一個(gè)規(guī)則柱樣體積為V，用甲醇洗凈后烘干，測量柱 樣的干重Gl ;抽真空后在常溫及常壓下用配置的地層水飽和柱樣巖心，取出再次稱重G2， 利用公式（G2-G1)/V，得出巖石樣品的孔隙度Φ，利用公式GlAV-Cp ·ν)得出樣品的骨架密 度 Pma;
[0012] (2)按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 19587-2004利用碎樣開展低溫N2吸脫附實(shí)驗(yàn)，得到半徑 < 200nm孔隙部分的比表面積及孔體積；
[0013] 按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T 6490-2014對飽和地層水的規(guī)則柱樣開展核磁共振測試，得 到核磁共振!^譜曲線；
[0014] 然后用甲醇洗凈規(guī)則柱樣后烘干，按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T 5346-2005開展高壓壓汞 測試，得到半徑> IOnm孔隙部分的累計(jì)進(jìn)汞飽和度曲線；
[0015] (3)通過累計(jì)進(jìn)汞飽和度曲線得到不同孔徑下（孔徑> IOnm)對應(yīng)的進(jìn)汞飽和度 增量AShs, △5118乘以巖石樣品的孔隙度φ，得到相應(yīng)的高壓壓汞孔隙度分量值；
[0016] N2吸附實(shí)驗(yàn)得到單位質(zhì)量巖石中不同孔徑（孔徑< 200nm)的孔體積，孔體積乘以 骨架密度Pma得到為低溫N2吸附孔隙度分量值；
[0017] 將高壓壓汞孔隙度分量值和低溫N2吸附孔隙度分量值進(jìn)行疊合，在50-100nm孔 徑范圍內(nèi)優(yōu)選一個(gè)截止孔徑r p，要求截止孔徑rp所在點(diǎn)處兩條孔隙度分量曲線值大致相 等；保留低溫N2吸附中< r p和高壓壓汞中> r p部分的數(shù)據(jù)點(diǎn)，累加得到連通孔隙度，將 各孔隙度分量值除以連通孔隙度Φε，得到不同孔徑的孔隙比例累計(jì)曲線G(r);
[0018] (4)將核磁共振中每個(gè)T2點(diǎn)對應(yīng)的孔隙度分量值除以孔隙度Φ，得到各點(diǎn)相應(yīng)的 孔隙比例，自小而大逐點(diǎn)累加即得到核磁孔隙比例累計(jì)曲線H(T 2);
[0019] 根據(jù)核磁弛豫時(shí)間T2與孔隙半徑r間的線性關(guān)系，將H(T 2)轉(zhuǎn)化為孔徑r的函數(shù) H(r/k)，其中k為線性系數(shù)；逐步調(diào)整k，使得H(r/k)與G(r)兩條累計(jì)曲線的誤差達(dá)到最 小，此時(shí)對應(yīng)的k值即為標(biāo)定系數(shù)C ;
[0020] 根據(jù)r = T2*C，將核磁共振1~2譜轉(zhuǎn)化為核磁孔喉分布曲線圖，定量表征不同級別 孔徑的分布；
[0021] (5)優(yōu)選工區(qū)內(nèi)不同巖性不同孔喉結(jié)構(gòu)的致密砂巖樣品開展上述步驟⑴到步驟 (4)，獲得相應(yīng)的標(biāo)定系數(shù)C，組成核磁標(biāo)定系數(shù)實(shí)例庫；
[0022] 統(tǒng)計(jì)各塊樣品中反映致密砂巖孔喉結(jié)構(gòu)的參數(shù)與標(biāo)定系數(shù)C間關(guān)系，參數(shù)為如孔 隙度、滲透率、儲層質(zhì)量或者礦物含量等，優(yōu)選、建立C與相關(guān)性最好的參數(shù)間函數(shù)關(guān)系；
[0023] 對于沒有開展高壓壓汞或低溫N2吸附實(shí)驗(yàn)的致密砂巖，可以通過上述參數(shù)間函數(shù) 關(guān)系直接確定標(biāo)定系數(shù)C，實(shí)現(xiàn)核磁共振T 2譜的標(biāo)定。
[0024] 本發(fā)明提供的應(yīng)用核磁共振表征致密砂巖孔徑分布的標(biāo)定方法，將低溫N2吸附 有效應(yīng)用于核磁共振T 2譜的標(biāo)定中，彌補(bǔ)了高壓壓汞在測量致密砂巖微孔和中孔部分 (<50nm)誤差大、難以準(zhǔn)確標(biāo)定核磁1~ 2譜的問題，有效提高了標(biāo)定系數(shù)的可靠性。標(biāo)定后 的核磁共振曲線能有效刻畫致密砂巖儲層中微孔、中孔和大孔的體積分布，拓寬了核磁共 振技術(shù)在儲層孔隙結(jié)構(gòu)表征上的應(yīng)用。
【附圖說明】
[0025] 圖1為樣品低溫隊(duì)吸附確定的平均孔徑分布圖；
[0026] 圖2為樣品核磁共振T2譜分布圖；
[0027] 圖3為樣品高壓壓汞測定的累計(jì)進(jìn)汞飽和度曲線；
[0028] 圖4為樣品低溫N2吸附、高壓壓汞不同孔徑的孔隙度分量疊合圖；
[0029] 圖5為樣品低溫N2吸附-高壓壓汞聯(lián)合表征孔隙比例累計(jì)分布；
[0030] 圖6為不同C值時(shí)核磁孔隙比例累計(jì)曲線與壓汞，聯(lián)合累計(jì)曲線對比圖；
[0031] 圖7為標(biāo)定后核磁、低溫N2、高壓壓汞方法表征孔徑分布對比；
[0032] 圖8為分巖性建立核磁標(biāo)定系數(shù)C與儲層質(zhì)量間關(guān)系；
[0033] 圖9為多井標(biāo)定后核磁表征不同孔徑孔隙分布疊合圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明：
[0035] 本實(shí)施例為在松遼盆地徐家圍子斷陷沙河子組致密砂礫巖儲層中進(jìn)行試驗(yàn)：
[0036] -、試驗(yàn)背景介紹：
[0037] 徐家圍子斷陷為松遼盆地北部深層的一個(gè)低角度單斷型箕狀斷陷，近北北西向展 布。該斷陷位于松遼盆地東部凹陷區(qū)內(nèi)，可進(jìn)一步劃分為四個(gè)次級構(gòu)造單元，自西向東依次 為徐西斷坳、升平斷坳、榆西斷坳和徐東斜坡。徐家圍子地區(qū)斷陷期地層主要包括白堊系下 統(tǒng)的火石嶺組、沙河子組和營城組，沙河子組形成于斷陷極盛期，構(gòu)造活動強(qiáng)烈、持續(xù)拉張， 在深湖-半深湖背景之下，發(fā)育了扇三角洲、辮狀河三角洲及湖底扇等沉積體系。XTl井在 沙河子組4000m以下地層中獲9萬方/天的工業(yè)產(chǎn)能，展示沙河子組致密砂礫巖氣良好的 勘探潛力。沙河子組氣藏具"源儲疊置、近源聚集"的特點(diǎn)，油氣分布不受構(gòu)造控制，具備致 密砂巖氣藏的典型特征，油氣甜點(diǎn)區(qū)主要受優(yōu)質(zhì)儲層的控制。
[0038] 沙河子組巖石類型以長石質(zhì)巖肩砂巖或巖肩質(zhì)長石砂巖為主。巖肩含量最高，達(dá) 42. 53%，以巖衆(zhòng)巖巖肩為主，變質(zhì)巖肩及沉積巖肩含量很少；長石次之，占25. 64% ;石英