[發明專利]一種表征深層碳酸鹽巖巖石物理學特征方法

有效

• 申請號: 201711076066.9
• 申請日: 2017-11-03
• 公開（公告）號: CN107727679B
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 田飛;薛旭;劉乃貴;楊長春
• 申請（專利權）人: 中國科學院地質與地球物理研究所
• 主分類號: G01N24/08
• 分類號: G01N24/08;G01N15/08
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 劉杰

1.一種表征深層碳酸鹽巖巖石物理學特征的方法，其特征在于，應用于研究埋深超過4500米的深層碳酸鹽巖的巖石物理學特征，所述方法包括：

確定碳酸鹽巖的取樣位置；

在所述取樣位置提取出巖心柱塞樣品；

制作與所述巖心柱塞樣品對應的巖石薄片；

通過對所述巖石薄片的表面結構特征進行鑒定，確定出所述巖石薄片所屬的巖石相類型，其中，所述巖石薄片的巖石相類型用于表征與該巖石薄片對應的巖石柱塞樣品的巖石相類型；

對所述巖心柱塞樣品進行常壓核磁共振測試和用于測量巖石物理學特征的巖石物理學特征測試，獲得所述巖心柱塞樣品的巖石物理學特征測試結果和常壓核磁共振測試結果，其中，所述巖石物理學特征包括巖石的孔隙度、滲透率和孔隙結構，通過壓汞毛細管壓力測試獲得所述巖心柱塞樣品的孔喉分布，進而獲得所述巖心柱塞樣品的孔隙結構；

基于所述巖心柱塞樣品的巖石相類型、所述巖石物理學特征測試結果和所述常壓核磁共振測試結果，建立用于表征巖石相和核磁共振測試結果之間對應關系的識別圖版，建立用于表征孔隙度和核磁共振測試結果之間對應關系的第一關系式，建立用于表征滲透率和核磁共振測試結果之間對應關系的第二關系式，以及建立用于表征孔隙結構和核磁共振結果之間對應關系的第三關系式；

基于所述識別圖版、所述第一關系式、所述第二關系式和所述第三關系式，根據目標巖石樣品的常壓核磁共振測試結果，表征所述目標巖石樣品在常壓下的巖石相類型、孔隙度、滲透率和孔隙結構；

基于所述識別圖版、所述第一關系式、所述第二關系式和所述第三關系式，根據所述目標巖石樣品的覆壓核磁共振測試結果，表征所述目標巖石樣品在其埋藏深度下的孔隙度、滲透率和孔隙結構。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述取樣位置包括碳酸鹽巖溶孔與洞穴均不發育段、半充填裂縫發育段和全充填裂縫發育段，所述取樣位置的巖層巖石相均一，所述取樣位置的巖層厚度大于30cm。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述巖心柱塞樣品的高度為3.0～6.0cm。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述表面結構特征包括顆粒特征、灰泥特征、生物格架特征、晶粒特征和裂縫特征中的至少一種，所述巖石相類型為泥晶灰巖、粒泥灰巖、泥粒灰巖、顆粒灰巖、格架巖、結晶巖、半充填裂縫碳酸鹽巖或全充填裂縫碳酸鹽巖。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，對所述巖心柱塞樣品進行巖石物理學特征測試，包括：

對所述巖心柱塞樣品進行孔隙度測試、滲透率測試和壓汞毛細管壓力測試。

6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述表征所述目標巖石樣品在其埋藏深度下的孔隙度、滲透率和孔隙結構之前，所述方法還包括：

對所述目標巖石樣品進行覆壓核磁共振測試，獲得所述目標巖石樣品的覆壓核磁共振測試結果；

其中，所述對所述目標巖石樣品進行覆壓核磁共振測試，包括：

在指定的測試壓力值下對所述目標巖石樣品進行核磁共振測試，所述指定的測試壓力值為所述目標巖石樣品的埋藏深度對應的靜巖壓力。

7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立用于表征巖石相和核磁共振測試結果之間對應關系的識別圖版，包括：

依據所述常壓核磁共振測試結果中馳豫時間的長短，對所述巖心柱塞樣品的孔隙進行劃分，其中，將所述常壓核磁共振測試結果中弛豫時間大于200ms的常壓核磁共振譜劃分為所述巖心柱塞樣品的大孔隙，將所述常壓核磁共振測試結果中弛豫時間大于20ms且小于200ms的常壓核磁共振譜劃分為所述巖心柱塞樣品的中孔隙，將所述常壓核磁共振測試結果中弛豫時間小于20ms的常壓核磁共振譜劃分為所述巖心柱塞樣品的小孔隙；

分別計算所述大孔隙、所述中孔隙和所述小孔隙對應的常壓核磁共振譜面積占常壓核磁共振譜總面積的百分率；

分別將所述大孔隙對應的常壓核磁共振譜面積占常壓核磁共振譜總面積的百分率、所述中孔隙對應的常壓核磁共振譜面積占常壓核磁共振譜總面積的百分率和所述小孔隙對應的常壓核磁共振譜面積占常壓核磁共振譜總面積的百分率，投點到三角圖圖版中，獲得所述識別圖版。