[发明专利]一种非常规油气储层含油岩石孔径分布特征的测量方法

说明书

本发明公开了一种非常规油气储层含油岩石孔径分布特征的测量方法，包括以下步骤：利用二氧化硅标准孔径样品确定八甲基环四硅氧烷的K_GT值；利用非常规油气储层的岩石样品(如致密砂岩)作为待测样品，确定八甲基环四硅氧烷作为探针液体在低场核磁共振冻融法测试的温度计划中的时间间隔；对非常规油气储层含油岩石样品进行预处理；利用索氏抽提法对非常规储层含油岩石样品进行洗油处理；使用八甲基环四硅氧烷作为探针液体，利用低场核磁共振冻融法测试非常规油气储层含油岩石样品，得到非常规油气储层含油岩石样品孔径分布特征。本发明提高了非常规油气储层岩石孔径分布数值表征的精确度，解决了非常规油气储层含油岩石孔径分布特征难以精确表征的难题。

技术领域

本发明涉及地质领域，具体涉及一种非常规油气储层中含油的岩石孔径分布特征的测量方法。

背景技术

近年来，随着油气勘探开发的不断深入发展，国内外油气资源研究的重点逐渐由浅层转向深层，由常规油气藏转向非常规油气藏。致密气、页岩气、煤层气、致密油等非常规油气在现有经济技术条件下展示了巨大的潜力，中国常规油气资源相对贫乏，但非常规油气资源量丰富，尤其是致密油气开发利用潜力巨大。因此非常规油气对于我们国家具有重要的意义。非常规油气勘探开发的快速发展，已经突破了传统意义上常规储层物性下限，发现了非常规油气储层岩石的纳米孔也可储集丰富的油气资源。因此，对非常规油气储层岩石的纳米孔隙结构的研究对致密油气勘探开发至关重要。

非常规油气储层岩石的孔隙是以纳米级孔隙为主体，且一部分储层岩石的润湿性为油湿。针对于纳米级油湿性的非常规储层岩石的孔径分布特征精确表征仍然十分困难。目前常用的测试方法主要有四种，包括压汞法、氮气吸附法、核磁共振T₂谱以及低场核磁共振冻融法等技术方法。其中以压汞法和氮气吸附法应用的最为广泛。但是压汞法和氮气吸附法在对于致密砂岩的表征中还是存在很多局限。而低场核磁共振T₂谱难以精确表针纳米级孔隙。

低场核磁共振冻融法在非常规油气储层岩石孔隙中的应用研究并不多，尤其针对非常规油气储层中含油的岩石。研究表明低场核磁共振冻融法在定量表征非常规油气储层岩石的孔径分布方面具有相当大的优势。在低场核磁共振冻融理论中，由于样品和探针液体特性之间的巨大差异，探针液体对实验结果具有显著的影响。水和环己烷是最常用的探针液体。当使用水作为探针液体时，对于亲水性砂岩而言，分析结果相对准确，但对于非常规储层含油岩石而言，其分析结果误差较大，因为孔隙表面张力的存在，水难以渗入油湿性的孔隙中。而且，水与孔隙表面强烈相互作用，它可能会破坏岩石的孔隙结构。此外，由于水的K_GT较小，根据温度控制系统和分子大小的精确度，水作为探针液体时低场核磁共振冻融法的测量范围为2-500nm。然而，非常规储层岩石，尤其是致密砂岩，孔隙大且分布广泛。因此，水作为探针液体在测试非常规油气储层岩石中存在很大的困难。当使用环己烷作为探针液体时，根据环己烷的性质，发现其更容易饱和润湿性为油湿性的孔隙，但环己烷的液体和固体组分的核磁共振信号强度难以区分。虽然可以通过设定较大的回波时间，例如10毫秒甚至更多的回波时间，也可确保测试到的核磁共振信号强度完全来自液相，但是整个低场核磁共振冻融分析实验时间太久，甚至超过机器极限。由于环己烷的非亲水性，不利于亲水性岩石的准确测定。基于此研究现状有部分学者使用了一种新的探针液体-八甲基环四硅氧烷。考虑到八甲基环四硅氧烷的性质，比较适合作为低场核磁共振冻融法的探针液体。从吉布斯托马斯方程可知探针液体的K_GT影响核磁共振冻融分析方法的测量范围。因此，确定八甲基环四硅氧烷的K_GT极其重要。但是不同学者利用八甲基环四硅氧烷作为探针液体，应用低场核磁共振冻融法测量非常规油气储层含油岩石孔径分布特征时，对于八甲环四硅氧烷的K_GT值选用了不同的数值，并未考虑非常规油气储层岩石的性质而使用精确的K_GT值，导致测试方法产生误差。此外，在低场核磁共振冻融法分析过程中温度计划设定中很重要的一个参数就是两个温度点的时间间隔的大小。这个时间间隔的大小将决定是否能够保证测试样品孔隙中的探针液体达到热平衡，对测试结果至关重要。

发明内容