[發明專利]頁巖束縛水含量確定方法

有效

• 申請號: 201611046419.6
• 申請日: 2016-11-23
• 公開（公告）號: CN106442600B
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 孫建孟;李俊國;閆偉超;邵維志;孫陽;曾鑫
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: G01N24/08
• 分類號: G01N24/08
• 代理公司: 青島高曉專利事務所(普通合伙)37104
• 代理人: 楊大興

技術領域

本發明涉及一種石油勘探開發行業測井領域中的束縛水含量計算方法，具體的說是頁巖束縛水含量確定方法。

背景技術

由于常規油氣大量開采已經日益枯竭，而資源潛力巨大的非常規油氣資源逐步成為研究的熱點。尤其是美國頁巖油氣開采技術的突破，頁巖油氣藏作為一種非常規油氣藏近年來越來越受到人們的關注。頁巖既是源巖又是儲集層，具有典型的“自生自儲”成藏特征，而且儲集空間復雜，存在原生孔隙、次生孔隙和微裂縫。由于頁巖油氣藏明顯不同于常規油氣藏，故常規油氣藏的評價方法也難以滿足頁巖油氣藏的綜合評價。頁巖束縛水含量作為非常規儲層評價的重要參數，準確的求取有助于快速有效評價頁巖儲層、產能預測及儲量計算。

目前，實驗室確定巖心束縛水含量的主要方法包括三類：壓汞法計算束縛水含量、密閉取心巖心計算束縛水含量，及核磁共振T2截止值法計算束縛水含量。

壓汞法是以汞為驅替流體的測量束縛水含量方法，具體方法為：當進汞壓力達到一定條件，難以再注入孔隙時，巖樣剩下的水為束縛水。高壓壓汞基本能夠驅替巖心大部分孔隙中可動流體，但該方法對巖心造成不可恢復的損壞。

密閉取心巖心法是將具有真實流體狀態的井下巖心密閉取出，通過計算含油飽和度進而轉換為巖心束縛水含量。該方法測得的束縛水含量是巖心在真實地層條件下束縛水含量，計算結果準確，缺點是密閉取心的過程較為繁瑣。

核磁共振T2截止值方法是巖心束縛水含量求取的常用方法，包括兩類：一類是由實驗室飽和水巖樣離心前、后核磁共振T2積分曲線對比分析得到；另一類是統計分析核磁共振T2譜形態與核磁共振T2截止值的關系，進而建立一種基于核磁共振T2譜形態特征的核磁共振T2截止值確定方法。由于常規巖性的巖心束縛流體與可動流體在核磁共振T2譜上具有一個明顯的截止值，因此核磁共振T2截止值方法適用于常規巖性的巖心。但對于頁巖，油氣在孔隙中分布是混合狀態，單一的核磁共振T2截止值無法確定束縛水含量。

頁巖巖性復雜，微孔隙發育，油氣在孔隙中混合分布，為了在不損壞巖心的基礎上準確的獲得頁巖束縛水含量，同時克服目前三類方法存在的問題，需要尋找一種新的頁巖束縛水求取方法。

發明內容

本發明的目的就是針對現有技術的不足，提供一種頁巖束縛水含量的確定方法，通過綜合分析多種流體分布狀態的頁巖核磁共振T2譜，獲得準確的頁巖束縛水含量，為儲層評價提供有力的幫助。

本發明為實現其目的所采用的技術方案是通過多狀態核磁共振測量來確定頁巖束縛水的含量，首先對頁巖真空加壓飽和油，通過對核磁共振測量參數的優選，進行一維核磁共振T2譜測量，經過洗油烘干，對頁巖進行真空加壓飽和水，測量一維核磁共振T2譜，再選擇頁巖最佳離心力進行離心，進而測量頁巖離心后的核磁共振T2譜，將頁巖放入烘箱高溫烘干，測量背景核磁共振T2譜，最后通過比較四類狀態核磁共振T2譜的變化，分析頁巖束縛水含量，具體包括以下步驟：

a.頁巖飽和油測量核磁共振T2譜

為了減小測量時間，同時保證測量質量，在一維核磁共振T2譜測量前，首先需要優選核磁共振測量參數。根據不同核磁共振測量參數的調試及儀器的限制，對于頁巖，確定回波個數NECH為6000個-18000個、回波間隔TE為0.1ms、等待時間TW為1000ms-10000ms、掃描次數NS為32次-96次，保證探測到頁巖的微小孔隙，信噪比大于100和完全弛豫衰減。頁巖抽真空加壓飽和航空煤油，飽和24小時，確保頁巖完全飽和油，再測量核磁共振T2譜。

b.頁巖飽和水測量核磁共振T2譜

對上一步飽和油的頁巖洗油處理，去除頁巖孔隙中的烴。將洗油后的頁巖在恒溫箱保持90℃恒溫24小時，將孔隙內的自由水分蒸干。再利用真空加壓泵將頁巖飽和水，飽和24小時，確保頁巖完全飽和水。采用與步驟a相同的核磁共振測量參數對飽和水的頁巖進行核磁共振T2譜測量。

c.頁巖離心測量核磁共振T2譜

對于飽和水的頁巖，采用多級離心的方式確定最佳離心力為7000r/min。離心后的頁巖進行核磁共振T2譜測量，核磁共振測量參數與步驟a或步驟b一致。

d.高溫烘干頁巖測量核磁共振T2譜

將離心后的頁巖放入高溫烘箱，在300℃高溫下烘干24小時，去除頁巖孔隙中流體信號，只留下頁巖背景信號，再對烘干后的頁巖按照步驟a或步驟b相同的核磁共振測量參數進行核磁共振T2譜測量。

e.頁巖束縛水含量計算

分析步驟a-d得到的四類核磁共振T2譜，根據多狀態核磁共振T2譜的物理含義計算頁巖束縛水含量：