[发明专利]一种基于核磁共振的页岩气储层孔隙结构定量计算方法

摘要

本发明公开了一种基于核磁共振的页岩气储层孔隙结构定量计算方法，包括以下步骤：岩心收集；钻取平行样，开展自吸油、水核磁共振实验测量；对比分析平行样油、水核磁共振T2谱差异，确定不同润湿性孔隙类型在核磁共振T2谱上的分布；根据高压压汞、氮气吸附、二氧化碳吸附得到页岩气储层全孔径分布曲线；进一步，得到孔径与对应T2时间交会图版；根据不同孔隙类型孔径与对应T2值的交会图版，分孔隙类型建立孔径的定量计算模型。在本发明的优点在于：该技术能够定量计算页岩气储层孔隙全孔径分布曲线；同时，核磁测量快速、简单、无损，相比于高压压汞、氮气吸附、二氧化碳吸附实用性更强；相比于常规的方法，计算结果更加准确。 1

主权项

1.一种基于核磁共振的页岩气储层孔隙结构定量计算方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1，岩心收集；

步骤2，钻取平行样，开展自吸油、水核磁共振实验测量；

钻取圆柱状页岩油气储层岩心；将该岩心从中间切割，制备为端面平整，长度相近的一组平行样，两块岩心编号分别为a、b；选择岩心a自吸盐水、另一块岩心b自吸油；按照岩样核磁共振参数实验测量规范，对两块岩心进行核磁共振测量，得到两块岩心的核磁共振T2谱；

步骤3，对比分析平行样油、水核磁共振T2谱差异，确定不同润湿性孔隙类型在核磁共振T2谱上的分布；

步骤4，根据高压压汞、氮气吸附、二氧化碳吸附得到页岩气储层全孔径分布曲线；

步骤5，得到孔径与对应核磁共振T2时间交会图版；

将页岩全孔径分布曲线，按孔径由大到小，对每一孔径对应的饱和度进行累计，得到累计饱和度与孔径的变化曲线；对饱水核磁共振T2谱，按T2值由大到小，对每一T2值对应的饱和度进行累计，得到累积饱和度与T2的变化曲线；

采用等饱和度原则，在累计饱和度与孔径的变化曲线与累积饱和度与T2的变化曲线中找到同一累积饱和度下的孔径所对应的T2值；根据孔径与其对应的T2值，做交会图；基于步骤3中，对不同T2值所进行的孔隙类型划分，进一步按孔隙类型差异，将交会图中的交会点划分为三部分；对于孔隙类型包括有机孔、无机孔和微裂缝，T2时间与孔径之间呈现不同的变化趋势，变化趋势的不同可能是由于不同孔隙类型所对应孔隙的形状以及孔隙表面弛豫率的差异所引起；

步骤6，根据步骤5中，不同孔隙类型孔径与对应T2时间的交会图版，分孔隙类型建立孔径的定量计算模型；

对不同孔隙类型孔径与T2值，采用指数函数形式，拟合了孔径与T2的关系式，见表1；

表1

基于核磁共振T2谱，根据表1中的公式，按孔隙类型差异，对不同的T2值范围采用表1中不同的计算公式，计算得到孔径。

2.根据权利要求1所述的一种基于核磁共振的页岩气储层孔隙结构定量计算方法，其特征在于：步骤2中圆柱状页岩油气储层岩心直径为2.54cm或3.81cm、长度大于6cm。

3.根据权利要求1所述的一种基于核磁共振的页岩气储层孔隙结构定量计算方法，其特征在于：步骤2中岩心a自吸盐水为40000ppm的Nacl溶液。

4.根据权利要求1所述的一种基于核磁共振的页岩气储层孔隙结构定量计算方法，其特征在于：步骤2中岩心b自吸油为十二烷。

5.根据权利要求1所述的一种基于核磁共振的页岩气储层孔隙结构定量计算方法，其特征在于：步骤2中岩心自吸时间为48小时。

6.根据权利要求1所述的一种基于核磁共振的页岩气储层孔隙结构定量计算方法，其特征在于：步骤4的具体步骤如下：1)采用高压压汞法对页岩进行分析，结合washburn方程得到第一孔径范围内各孔径的孔隙体积；2)采用氮气吸附法对第一粉状页岩进行分析，结合BJH模型得到第二孔径范围内各孔径的孔隙体积；3)采用二氧化碳吸附法对第二粉状页岩进行分析，结合DFT模型得到第三孔径范围内各孔径的孔隙体积；4)如第一孔径范围、第二孔径范围和第三孔径范围之间重叠范，采用加权平均法得到重叠范围内各孔径的孔隙体积。得到页岩全孔径分布曲线。