[發明專利]基于核磁共振的致密儲層巖電測量裝置及測量方法

在審

• 申請號: 201810492350.2
• 申請日: 2018-05-22
• 公開（公告）號: CN108827853A
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發明（設計）人: 李閩;李曉;任廣磊;王新杰;楊玉斌
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 李蕊;李林合

本發明公開了一種基于核磁共振的致密儲層巖電測量裝置及測量方法，其中測量裝置其包括的毛管壓力電性聯測儀包括高壓氮氣儲罐、圍壓泵和用于裝夾巖樣的巖心夾持器，高壓氮氣儲罐和圍壓泵均通過管道與巖心夾持器一端連接，巖心夾持器的另一端上連接的管道延伸至測量瓶內；巖心夾持器放置于核磁共振儀的測量腔內，高壓氮氣儲罐與巖心夾持器之間的管道上設置有第一閥門和第一壓力控制器，圍壓泵與巖心夾持器之間的管道上設置有第二閥門和第二壓力控制器；巖心夾持器與測量瓶之間的管道上設置有第三閥門；巖心夾持器的兩端分別通過一個電極與LCR數字電橋連接，第一壓力控制器、第二壓力控制器、LCR數字電橋和核磁共振儀均與數據采集控制臺連接。

技術領域

本發明涉及致密儲層性能研究領域，具體涉及一種基于核磁共振的致密儲層巖電測量裝置及測量方法。

背景技術

目前，致密儲層孔隙結構和巖石成分復雜、儲集空間多樣、非均質性強，故對其復雜孔喉系統的測井響應一直缺乏系統的研究，使得致密儲層評價效果不好，復雜儲層測井解釋符合率低，難以準確獲取含油氣飽和度，使用傳統的阿爾奇公式也顯示出現了非阿爾奇特性。

常用的儲層孔喉結構表征技術手段主要有鑄體薄片、掃描電鏡、毛管壓力曲線法(壓汞技術)、核磁共振及微納米-CT掃描技術等。其中鑄體薄片與掃描電鏡都只能針對某個二維斷面進行觀察，經過后續圖像處理提取有限的二維孔喉結構信息。

毛管壓力曲線法最常用的是壓汞技術，常規壓汞技術不能直接測量吼道數量，只能給出不同吼道半徑及對應吼道所控制的體積分布。恒速壓汞技術受進汞壓力限制，無法識別半徑小于0.119μm的孔隙和喉道，且還涉及有毒物質的使用。微納米-CT掃描法，掃描速度快，掃描覆蓋范圍大，提供孔喉結構定量參數，但測量方法復雜，且費用較高。

發明內容

針對現有技術中的上述不足，本發明提供的基于核磁共振的致密儲層巖電測量裝置及測量方法通過測量的參數能夠計算致密儲層的多個巖石電性參數。

為了達到上述發明目的，本發明采用的技術方案為：

第一方面，提供一種基于核磁共振的致密儲層巖電測量裝置，其包括毛管壓力電性聯測儀、核磁共振儀和數據采集控制臺；毛管壓力電性聯測儀包括高壓氮氣儲罐、圍壓泵和用于裝夾巖樣的巖心夾持器，高壓氮氣儲罐和圍壓泵均通過管道與巖心夾持器一端連接，巖心夾持器的另一端上連接的管道延伸至放置在稱重裝置上的測量瓶內；

巖心夾持器放置于核磁共振儀的測量腔內，高壓氮氣儲罐與巖心夾持器之間的管道上設置有第一閥門和第一壓力控制器，圍壓泵與巖心夾持器之間的管道上設置有第二閥門和第二壓力控制器；巖心夾持器與測量瓶之間的管道上設置有第三閥門；

巖心夾持器的兩端分別通過一個電極與用于測量巖樣電阻的LCR數字電橋連接，第一壓力控制器、第二壓力控制器、LCR數字電橋、核磁共振儀和稱重裝置均與數據采集控制臺連接。

第二方面，提供一種采用基于核磁共振的致密儲層巖電測量裝置測量巖石電性參數的方法，其包括以下步驟：

S1，獲取致密儲層處的烘干巖樣，并記錄巖樣的孔隙度、滲透率、長度、干重和直徑，之后配置地層水，并在設定壓力下對巖樣進行飽和，并測量巖樣的飽和重；

S2，當排空測量裝置內的氣體和水分后，關閉第一閥門、第二閥門和第三閥門，將飽和的巖樣放置于巖心夾持器的密封腔內，開啟核磁共振儀和LCR數字電橋，并記錄巖樣完全飽和水時的巖樣溫度、毛管壓力P₀、電阻和T₂譜；

S3，根據記錄的巖樣溫度、電阻和核磁共振弛豫時間，計算巖樣完全飽和水時的電阻率、地層因素和孔隙半徑：

r_c＝ρF_ST₂ (3)