[发明专利]一种测量煤芯孔隙度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤储层物性测量领域，尤其涉及一种测量煤芯孔隙度的方法。

背景技术

煤芯孔隙度是煤储层物性研究的重要参数之一，常规测试大多采用氦气孔隙度仪，然而部分煤脆度较大，在压力下容易变形甚至破碎。同时该方法测试繁琐，难以实现勘探现场的应用。低场核磁共振技术以其快速、无损的优点成为了实验探索的热点，便携式的低场核磁共振仪器有望实现现场录井的应用，从而实现储层物性参数的现场及时获得。

对低场核磁共振仪器参数的合理设置是保证测量结果正确的必然前提。回波时间(TE)对煤芯测量结果的准确性影响较大，过大的回波时间会使得饱和煤芯中快弛豫流体的信号丢失，导致测量孔隙度结果偏低。当前在煤芯低场核磁共振测试中采用的回波时间大多为0.3ms，甚至0.6ms。这样的设置导致在实际测试中，例如在0.3ms的回波时间下测量得到的核磁孔隙度与称重孔隙度对比性较差，部分样品二者差值大于1pu。因此，选择合适的参数对于准确将该技术应用于煤芯物性分析是至关重要的

因此，通过低场核磁共振方式准确测量煤芯孔隙度是当前需要解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种测量煤芯孔隙度的方法，解决了如何通过低场核磁共振方式准确测量煤芯孔隙度的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种测量煤芯孔隙度的方法，包括：

设置低场核磁共振仪器测量参数的回波时间为0.10ms，对去除表面水分的饱和煤芯进行低场核磁共振测量，获得饱和煤芯的横向弛豫时间T₂谱，计算单位体积饱和煤芯的T₂谱积分面积；

根据得到的预设的标准样品建立的换算关系，通过得到的单位体积饱和煤芯的T₂谱积分面积计算得到该煤芯的孔隙度值。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：低场核磁共振方式通过样品孔隙中的水分所产生的信号反映岩心孔隙度，检测精度高、耗费时间短。同时作为一种物理检测方法，无需对样品添加其他化学试剂和破坏性前处理，样品可以用作重复检测，用于检验仪器的稳定性和重复性。

附图说明

图1为本发明的通过低场核磁共振方式测量煤芯孔隙度方法的流程图；

图2为回波时间为0.10ms的孔隙度标准样品的T₂谱；

图3为回波时间为0.10ms利用标准样品建立的标线方程；

图4为回波时间为0.10ms的饱和煤芯的核磁T₂谱；

图5为回波时间为0.10ms的煤芯核磁孔隙度与称重孔隙度对比图；

图6为回波时间为0.30ms的煤芯核磁孔隙度与称重孔隙度对比图。

具体实施方式

本发明的方法主要通过低场核磁共振方式测量煤芯孔隙度。对于饱和水样品，低场核磁共振技术探测的是样品中水的H原子核，仪器采集的是样品中水核磁信号的CPMG自旋回波串。将自旋回波串通过多指数反演得到的初始信号幅度与样品中水的含量成正比，从而可以求得样品的绝对孔隙体积。在测量样品体积后，即可求得样品的孔隙度值。

本发明的方法，具体包括如下步骤：

1）制作标样：用蒸馏水配置一定浓度的MnCl₂溶液，使其横向弛豫时间T₂保持在10-100ms之间，等间隔质量地取上述溶液制成不同孔隙度(≤10%)的标准样品；

2）建立标线方程：设置仪器测量参数回波时间为0.10ms，测量标准样品T₂谱，将标准样品的孔隙度作为横坐标P，对应单位体积标准样品T₂谱积分面积作为纵坐标M，采用统计学中的线性回归方法拟合标线方程M＝TP；

3）饱和样品：用游标卡尺测量柱状煤芯尺寸后，将煤芯在真空度≤-0.095MPa的真空压力下干抽2小时，湿抽大于10小时，使煤芯饱和水；

4）样品测量：将饱和煤芯去除表面水分后，设置仪器测量参数回波时间为0.10ms，对饱和煤芯进行低场核磁共振测量，获得饱和煤芯T₂谱，计算单位体积饱和煤芯的T₂谱的积分面积M；

5）孔隙度计算：将M带入标线方程M＝TP，即求得煤芯的孔隙度值P。

如图1所示，本发明的通过低场核磁共振方式测量煤芯孔隙度的方法，包括以下步骤：