[發明專利]巖芯毛細壓力與飽和度曲線、油氣藏參數的一維1H核磁共振成像測量表征方法

有效

• 申請號: 201710898529.3
• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN107831186B
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 周兵;金丹
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G01N24/08
• 分類號: G01N24/08
• 代理公司: 蘇州中合知識產權代理事務所(普通合伙) 32266
• 代理人: 李中華

本發明公開了巖芯毛細壓力與飽和度曲線、油氣藏參數的一維¹H核磁共振成像測量表征方法，包括步驟：制備巖芯樣品、制備飽和巖芯樣品并測算孔隙度、巖芯樣品內液體分布的低場¹H MRI測量、離心巖芯樣品低場¹H MRI測量、計算離心巖芯樣品對應MRI位置的各點的毛細壓力并繪制毛細壓力與飽和度曲線來解釋油氣藏參數。本發明的方法具有測量快速、數據準確可靠、易于操作，數據處理簡單、無額外誤差，解釋直接可靠、結果準確的優點。

技術領域

本發明涉及油氣藏參數表征技術領域，尤其是巖芯毛細壓力與飽和度曲線、油氣藏參數的一維¹H核磁共振成像(MRI)測量表征方法。

背景技術

油氣藏參數如孔隙度、飽和度、毛細管壓、滲透率、潤濕性等對油氣藏的評價和開發起著關鍵性作用。傳統的巖石油氣藏參數的離心方法是假設巖芯長度可以忽略，將離心毛細壓力假設為一個質點，以不同的轉速反復離心旋轉來測量巖芯內液體達到平衡時的平均毛細壓力，得到的數據不準確，且由于巖芯內的液體有時需要數日才能達到平衡，十分費時。此外，傳統的壓汞法不僅有毒且會破壞樣品。

因此，需要一種新的巖石油氣藏參數的測量表征方法。

發明內容

本發明的目的在于提供巖芯毛細壓力與飽和度曲線、油氣藏參數的一維¹H核磁共振成像(MRI)測量表征方法。

為實現上述目的，本發明采用以下內容：

巖芯毛細壓力與飽和度曲線、油氣藏參數的一維¹H核磁共振成像測量表征方法，包括以下步驟：

1)制備巖芯樣品

選擇圓柱狀巖芯作為原始樣品，清洗并烘干，得到巖芯核磁共振測量樣品；

2)制備飽和巖芯樣品并測算孔隙度

將巖芯核磁共振測量樣品在真空放置一段時間后使用液體飽和巖芯樣品，得到飽和巖芯樣品；同時，對飽和巖芯樣品進行稱重，依據飽和所需液體密度測算出巖芯樣品的孔隙度；其中，所述液體可選自鹵水、水、油；

3)飽和巖芯樣品內液體分布的低場¹H MRI測量

將飽和巖芯樣品管置入MRI譜儀探頭內，使用1D SPRITE實驗脈沖序列測量飽和巖芯樣品的縱向剖面1D ¹H MRI信號，作為飽和基準信號強度，如此得到飽和分布曲線；

4)離心巖芯樣品內液體分布的低場¹H MRI測量

將飽和巖芯樣品置入離心機中，進行離心旋轉甩出飽和巖芯樣品中的液體直至平衡，得到離心巖芯樣品，之后將離心巖芯樣品管置入 MRI譜儀探頭內，使用1D SPRITE實驗脈沖序列測量其縱向剖面1D ¹H MRI信號強度，作為離心巖芯信號強度；其中，離心時的離心轉速應滿足能使樣品中個點僅存不可驅離液體；

5)計算離心巖芯樣品對應MRI位置的各點的毛細壓力

利用公式(5)計算，其中離心巖芯樣品外側端的毛細壓力為0：

式中，P_c(r)為離心巖芯r點處的毛細壓力，r為巖芯r點處距旋轉中心點的距離，r₁、r₂分別為巖芯內、外側面到旋轉中心點的距離，Δρ為潤濕性、非潤濕性液體間的密度之差，w為離心轉速；

6)繪制毛細壓力與飽和度曲線并解釋油氣藏參數