用NMR岩心实验确定有效阳离子交换量Qv

阳离子交换量Qv是定量描述孔壁附着粘土电导率分布的特征参数。Qv是泥质砂岩基于电阻率含水饱和度解释模型中的关键项。Qv矿化度和总孔隙度的综合影响决定着水饱和泥质砂岩的粘土束缚水体积(CBw)，并主要影响有效孔隙度和油气储量的估计值。通常，定量确定Qv的实验包括湿式的化学阳离子交换容量实验(CEC)以及多矿化度岩心电导率实验(Co-Cw)。CEC实验决定于所分解的分析材料，数据应用包括假设得到的Qv在孔隙中均匀分布，即所谓的“有效”Qv。Co—Cw实验必须对原状岩心施加净围限压力，所得到的结果包括孔隙中的Qv分布，因此可代表真正的有效Qv。然而，这种实验方法要求多种矿化度的盐水流经岩心孔隙，可能很费时间，对于特低渗透率岩样这种方法几乎不可能实现。我们试验了一种测试有效Qv的方法，这种方法既不需要任何假设，也没有CEC或Co-Cw方法的局限。该方法使用了氦气压力总孔隙度和NMR T2测量封闭或非封闭盐水饱和岩心来确定粘土束缚水孔隙度。只要提供CBW孔隙度、总孔隙度和饱和盐水浓度即可由该方法确定有效Qv。这种测试具有测量迅速，不损坏岩心，可重复测量以及相对简单等优点，并能保持孔隙中的粘土分布影响以及总孔隙净压力的影响，而且不需要大量的盐水流动。以前的研究已经接近实现这种方法，并已发现不同的T2截止值代表CBW孔隙度。进一步检查实验过程，确定了两种方法并推荐了一个T2截止值。同时，我们还评估了这种方法受到盐水矿化度、非导电性粘土、净(无Qv)微孔隙、内部磁场梯度以及净围限压力的影响。为了确认这种方法的可靠性，我们首先对多组大量砂岩岩心进行了Co-Cw Qv，实验，计算其CBW孔隙度，然后将其与NMR T2分布得到的累计孔隙度相比较，得到T2截止值。通过分析这些数据，表明对应2．8毫秒的CBW T2截止值可用于输入Qv的计算公式。