[發明專利]基于核磁共振的孔隙度有效應力系數測定方法

有效

• 申請號: 202110160768.5
• 申請日: 2021-02-05
• 公開（公告）號: CN112505085B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 李溢龍;李曉平;盧虹林;譚曉華;孟展;劉蜀東
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: G01N24/08
• 分類號: G01N24/08;G01N15/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及基于核磁共振的孔隙度有效應力系數測定方法，屬于巖石力學有效應力系數計算領域；它解決現今利用物理實驗計算孔隙度有效應力系數的方法耗時費力，且精度較低等問題，其技術方案是：以定圍壓降內壓的方式，開展巖樣不同壓力組合條件下的滲透率測定實驗，當某一圍壓和內壓組合下的測定的滲透率值恒之后，利用核磁設備測定該條件下巖樣的T2譜圖，分析得出不同圍壓和內壓組合條件下的孔隙度值，再根據孔隙度有效應力系數的定義，對實驗數據進行處理，進而得到孔隙度有效應力系數值。本發明基于核磁在線驅替系統，開展巖樣不同壓力組合條件下的滲透率測定實驗，精確計算孔隙度有效應力系數，省時省力、精確度較高，可推廣性強。

技術領域

本發明涉及基于核磁共振的孔隙度有效應力系數測定方法，屬于巖石力學有效應力系數計算領域。

背景技術

摘要隨著油氣藏的開采，儲層的應力狀態發生變化，從而引起儲層孔隙度及滲透率發生相應變化。大量的實驗表明，孔隙度隨有效應力的變化而產生的變化范圍較小，但這種變化在油氣開采過程中是不可忽略的，低滲透油氣藏應力敏感理論研究對實際開采有著重要影響，只有明確孔隙度隨有效應力變化的機理，才能針對性做出相應的生產措施以便爭儲上產。

通過調研發現，孔隙度有效應力系數有關的研究較少，在現有的技術方法中，借助孔隙體積壓縮系數測定儀，參考石油天然氣行業標準“SY/T 5815-2016巖石孔隙體積壓縮系數測定方法”，獲得不同圍壓和內壓組合下的孔隙體積，進而根據孔隙度有效應力系數的定義，計算該值。該方法對操作人員的專業技能水平及儀器設備的精度要求極高，單次實驗成功率低，主要原因為：設備校正未達標、孔隙體積未充滿飽和液、孔隙體積該變量太小以至于計量泵無法讀數、系統流動狀態是否達到穩定難以判定，每次實驗前都需要對儀器設備的精度進行校正，實驗過程復雜且周期很長，一輪測試（一個圍壓，6~8個內壓）耗時達7天左右。

總體而言，目前計算和分析孔隙度有效應力系數的方法大多是利用物理實驗進行計算和測量，計算結果精度較低，同時測試耗時費力，需要更為精確、更為省時的計算方法。

發明內容

本發明目的是：為了解決現今利用物理實驗計算孔隙度有效應力系數的方法耗時費力，且精度較低等問題，本發明基于核磁在線驅替系統，開展巖樣不同壓力組合條件下的滲透率測定實驗，精確計算孔隙度有效應力系數，省時省力、精確度較高，可推廣性強。

針對目前存在的弊端，本專利提出了一種新的測試方法：借助核磁在線驅替系統，以地層水為介質，參考石油天然氣行業標準“SY/T 6385-2016覆壓下巖石孔隙度和滲透率測定方法”，以定圍壓降內壓的方式，開展巖樣不同壓力組合條件下的滲透率測定實驗，當某一條件（此處主要指：某一圍壓和內壓組合點）下的流動狀態穩定（指測定的滲透率值恒定）之后，利用核磁設備測定該條件下巖樣的T2譜圖，分析得出不同圍壓和內壓組合條件下的孔隙度值，再根據孔隙度有效應力系數的定義，對實驗數據進行處理，進而得到孔隙度有效應力系數值。該方法在很大程度上降低了人為因素的影響，避免了嚴重依賴實驗人員操作經驗與技能水平的弊端，單次實驗成功率高，實驗過程簡單且周期很短，一輪測試（一個圍壓，6~8個內壓）耗時僅8小時左右。此外，該方法在測試孔隙度有效應力系數數據的同時還能得到滲透率有效應力系數數據。

為實現上述目的，本發明提供了基于核磁共振的孔隙度有效應力系數測定方法，該方法包括下列步驟：

S100、以定圍壓降內壓的方式，開展巖樣不同圍壓和內壓組合下的滲透率測定實驗，當某一圍壓和內壓組合下測定的滲透率值恒定之后，利用核磁設備測定該條件下巖樣的T2譜圖，具體步驟為：

S101、用地層水飽和巖樣，測試得到樣品初始狀態下的T2譜圖；

S102、將樣品裝入巖心夾持器，在圍壓2~3MPa下，以地層水為介質恒速驅替，直至測定的壓力及測定的滲透率值恒定，且無氣體產生，而后測試巖樣在該狀態下的T2譜圖；