[发明专利]一种基于低场核磁共振响应的岩石杨氏模量计算方法

说明书

本发明公开了一种基于低场核磁共振响应的岩石杨氏模量计算方法，该方法包括以下步骤：(1)岩石钻取、切割、洗油、洗盐、烘干，完全饱和地层水；(2)测量完成含水岩石的核磁共振横向弛豫信号，反演成T₂谱，并刻度成孔隙度；(3)对完全含水岩石开展静态力学实验，得到杨氏模量；(4)研究杨氏模量(E)与核磁共振T₂几何平均值(T_2g)、核磁共振T₂算术平均值(T_2a)和核磁共振孔隙度的关系；(5)采用多元回归方法建立基于核磁共振响应的杨氏模量计算模型。本发明能最大程度地发挥低场核磁共振资料的优势，考虑孔隙结构对岩石弹性参数的影响，对复杂及非常规油气储层的勘探开发具有重要意义。

技术领域

本发明属于岩石物理及石油工程领域，具体地说是涉及一种基于低场核磁共振响应的岩石杨氏模量计算方法。

背景技术

随着世界能源需求的加剧及常规油气能源的逐步枯竭，页岩油气、致密油气等非常规储层的勘探与开发成为目前及今后人们关注的热点和重点领域。然而，非常规储层的物性差、孔隙结构十分复杂，流体的渗流能力非常弱，需要通过大规模的酸化、压裂等技术来增产。因此，基于地球物理测井等方法的岩石力学参数的计算，特别是杨氏模型的计算，对于压裂选层以及施工参数设计等尤为重要。目前，大多数文献及工业界都采用声波测井来计算杨氏模量，然而，由于动静态弹性参数的转换十分困难，用声波测井资料计算的杨氏模量，其精度十分有限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于低场核磁共振响应的岩石杨氏模量计算方法，该方法有效地提升了杨氏模量的计算精度，为复杂及非常规油气储层的压裂选层和施工参数优选等提供依据。

本发明所采用的技术解决方案是：

一种基于低场核磁共振响应的岩石杨氏模量计算方法，包括以下步骤：

(1)根据研究目的选择深度，将岩心从岩心库取出，钻取成长度3-5厘米，直径2.54厘米的柱塞样，将柱塞样岩心端面抛光后，再进行洗油、洗盐、烘干预处理，最后放入饱和仪，使岩心中的孔隙完全饱和地层水；

(2)将完全饱和地层水的岩心取出，放入岩心核磁共振仪，设置等待时间为6秒，扫描次数为256次，回波间隔为0.2毫秒，测量温度为32摄氏度；测量得到核磁共振衰减回波串，将回波串的第一个点刻度成核磁共振孔隙度φ_NMR；

(3)将测量得到的核磁共振衰减回波串用SIRT算法反演成核磁共振T₂谱，计算每块岩石的核磁共振T₂几何平均值T_2g和核磁共振T₂算术平均值T_2a；

(4)将测完核磁共振的岩石放入三轴力学试验仪，测量得到每块岩石的杨氏模量E；

(5)采用单因素分析法研究杨氏模量E与核磁共振T₂几何平均值T_2g，核磁共振T₂算术平均值T_2a和核磁共振孔隙度φ_NMR的关系；

(6)根据单因素分析结果，采用多元回归方法建立基于核磁共振响应的岩石杨氏模量计算模型，其计算模型如下：

式(1)中，E为杨氏模量，T_2g、T_2a分别为核磁共振几何平均值和算术平均值，φ_NMR为核磁共振孔隙度，a、b分别为参数。

优选的，所述岩心核磁共振仪的主频为2兆赫兹。当然对于其它主频也适用。