页岩油储层核磁共振T_(1)-T_(2)谱响应特征及应用——以松辽盆地古龙凹陷青山口组为例

为明确松辽盆地古龙凹陷页岩油储层二维核磁共振响应特征,测试分析不同状态页岩T_(1)-T_(2)谱,结合孔隙流体动态响应特征建立T_(1)-T_(2)谱识别图版,并构建页岩孔隙油、水T_(1)-T_(2)谱信号幅度标线方程,计算不同状态页岩孔隙流体含量,探讨原位状态下不同孔隙流体含量主控因素。结果表明:古龙凹陷页岩油储层T_(1)-T_(2)谱可分为7个区域,能有效区分各种孔隙流体分布;页岩储层孔隙流体以毛细管束缚水为主,原始状态下,平均为20.95 mg/g,总油量相对较高,与常规热解油量具有良好相关关系,平均为9.67 mg/g;页岩油以束缚油为主,其次为吸附油,可动油较少,其中可动油最易散失,束缚油次之,吸附油和毛细管束缚水散失较少;原位状态下,页岩含油量主要受有机碳、黏土矿物和成熟度控制,总有机碳与黏土矿物质量分数越高,成熟度越大,含油性越好,吸附油随成熟度增大而逐渐降低。

页岩油储层T_(2)-T_(1)二维核磁共振测量参数敏感性分析

为了提高二维核磁共振(NMR)在页岩油储层测量结果的可靠性,从NMR实验室岩心分析、井场移动式全直径岩心扫描、测井三类不同应用场景出发,分析了页岩油储层T_(2)-T_(1)二维NMR响应特征及影响因素.针对不同的应用场景,分别提出了页岩油储层的T_(2)-T_(1)二维NMR测量参数优化方法.实验室岩心NMR分析除了关注磁场强度、测量序列外,还需要注意回波间隔(TE)和回波组数的选择.井场移动式全直径岩心NMR扫描时,需要重点关注TE和最短等待时间(Tw)的设置,为保证快弛豫组分T1维度的收敛,最短Tw应至少设置为1 ms.NMR测井受限于采集条件,需要重点关注数据处理中的布点范围和平滑因子,以对不同信噪比的数据进行解释和修饰;页岩油NMR孔隙度小于5%为差储层,其低信噪比导致NMR结果的准确性难以保证.T_(2)-T_(1)二维NMR测量参数的系统性分析为页岩油储层二维NMR探测方法优化提供了参考依据,有助于提高NMR测量结果的精度,进而得到更加可靠的储层参数信息.

二维核磁共振T_(1)—T_(2)谱在风西复杂碳酸盐岩储层流体识别中的应用

柴达木盆地风西湖相复杂混积碳酸盐岩油藏近来获得了勘探突破,实现了工业油气产能。目前的测井资料包含常规资料、高分辨率电成像、核磁共振及岩性扫描等资料,这些测井资料提供了储层评价中的关键参数,但作为储层评价重点的流体识别及饱和度评价,电阻率识别等常规方法存在较大不确定性,无法建立统一的储层流体识别图版。CMR-NG作为新一代的核磁共振仪器,提供连续的T_(1)、T_(2)谱及二维核磁共振谱,提高了孔隙度评价精度;同时利用T_(1)/T_(2)值定量评价各种流体组分体积,得到含油气饱和度等参数,达到识别储层流体的目的。在风西区块通过试油验证了该技术的可靠性,为该区块复杂混积碳酸盐岩储层流体评价提供更为有效的方法。

二维核磁共振组分定义方法在复杂岩性储层评价中的应用

柴达木盆地七个泉-狮北斜坡区岩心、实验资料表明E_(3)^(2)地层具有岩性复杂、纵向变化快的特点,其测井响应特征与常规油藏存在较大的差异。该类油藏具有油水同出特点,准确识别流体性质是目前测井评价亟需解决的问题。受岩性、物性、孔隙结构的影响,声波时差-深感应电阻率交会图法等常规流体识别方法对此类储层流体性质判别存在局限性。采用二维核磁共振与常规测井相结合的方法确定各组分的流体类型,即通过绘制深感应电阻率与总水孔隙体积交会图确定大孔隙中流体组分类型。应用该方法确定了柴达木盆地七个泉-狮北斜坡区新钻井W_(2)井储层流体性质,并优选射孔井段进行试油,试油日产油13 m^(3),证实了该方法适用于该类储层。新方法在一定程度上弥补了原二维核磁共振组分定义方法在流体识别方面的不足,提高了其对复杂岩性储层流体性质识别的精度,同时该方法对于其他类型储层二维核磁共振组分定义也具有一定的借鉴意义。

用核磁共振二维谱确定芫花素-6-C-β-D-吡喃葡萄糖基(2→1)-O-α-L-吡喃鼠李糖苷的双糖结构

[目的]确定一种黄酮双糖苷中双糖的结构。[方法]用1H-1HCOSY-45、HSQC和HMBC谱确定双糖的联接位置。[结果]鼠李糖联连在葡萄糖的2位上(1→2)。[结论]采用核磁共振二维谱能明确该双糖的1H,13C核的化学位移归属。

T_(2)—P_(c)二维核磁共振岩心测试技术与应用

作为一种无损、高效、非侵入式的检测手段,核磁共振技术一直在油气岩心分析中发挥着重要作用。但传统核磁共振(NMR)检测结果(T_(2)谱)反映的是岩石孔隙的大小分布特征,孔隙的连通性无法直接被表征。通过对实验流程和数据处理方法的改进,在标准核磁T_(2)谱的基础上,增加毛管压力(P_(c))维度,得到T_(2)—P_(c)二维核磁实验图谱,从另一个视角解决了核磁实验不能反映孔隙连通性的问题。实际应用表明,T_(2)—P_(c)二维核磁实验不但能够对储层连通性进行直观评价,也可以得到不同生产压差下的束缚水饱和度,从而为油气勘探开发提供更多储层信息。

基于二维核磁共振孔隙流体分布的页岩导电模型

实验室岩心分析是研究页岩油气藏中流体性质与赋存空间的重要实验方法,松辽盆地古龙陆相页岩油储层的特点是黏土含量高、孔隙结构复杂、纹层页理发育、各向异性强,由于页岩岩心遇水膨胀而且易碎,常规砂岩实验方法不适用于页岩岩心分析;同时,国内外缺少陆相页岩油储层饱和度模型方面的研究,因此,急需研发页岩油储层实验室岩石物理分析方法,并建立页岩油储层饱和度模型。选取松辽盆地青山口组的10块岩心样品,从页岩储层的岩石物理性质分析入手,结合松辽盆地古龙陆相页岩储集特征,采用自吸-加压饱和的方法,开展二维核磁共振-岩电联测实验;通过二维核磁共振谱图中各分区信号量的变化,分析自吸与加压饱和阶段中主要饱和水的孔隙空间,研究页岩导电机理,确定页岩电性特征,建立并验证适合于研究区页岩储层实验室条件的饱和度模型。通过验证,构建的饱和度模型能够描述松辽盆地古龙页岩的导电机理,进行研究区饱和度的计算。

基于T_(1)-T_(2)二维核磁共振方法研究温度对复合驱提高采收率的影响

一维核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)测量方法无法分辨驱替过程中油水弛豫信号,因此采用T_(1)-T_(2)二维核磁共振测量方法分辨岩心中流体类型及分布。通过驱替实验研究聚合物BRH-325和表面活性剂GSS-A复合体系分别在65、70、75℃条件下的驱油效果,并利用纵向弛豫-横向弛豫(T_(1)-T_(2))二维NMR测量方法对岩心内部的油水两相驱替规律及分布特征进行可视化研究,并对比实验测量结果与NMR测量结果。结果表明:70℃下,复合驱提高采收率的效果最为明显。因此,T_(1)-T_(2)二维核磁共振能够直接、直观区分驱替过程中油水的弛豫信号。

一种基于组分补偿的二维核磁共振测井数据高精度处理方法

二维核磁共振技术能够对储层中各类含氢流体进行无损、快速、定量的测量和表征,但受限于采集方式和参数,核磁共振设备在对页岩油等致密储层中的有机质、沥青等超快弛豫组分进行检测时,经常出现由于信号采集不完整所导致的二维谱中流体组分缺失或不准的问题.本文提出了基于超快弛豫组分补偿技术的T_(2)-T_(1)二维谱高精度反演方法,该方法将一维核磁共振前端信号补偿技术进行推广,通过在二维核磁数据反演前对回波数据进行组分补偿,能够有效解决二维核磁共振测井前端信号漏失的问题.实验及测井数据的应用表明,该方法在页岩油等富含快弛豫组分信号的储层中,可以得到更加精准和完整的储层信息.

二维核磁共振相关方法介绍

本文主要介绍两种典型的二维核磁谱测量方法。

基于核磁共振技术的页岩油润湿性及其对原油动用特征的影响

为了识别和评价页岩油储层岩石润湿性,深化其对储层原油动用程度的认识,以鄂尔多斯盆地西233地区页岩油储层岩样为研究对象,开展完全饱和水及束缚水状态下的核磁共振T_(1)-T_(2)二维图谱测试和基于核磁共振技术的自吸法润湿性实验,建立基于核磁共振T_(1)-T_(2)二维图谱评价润湿性的基本方法,进而选择平行岩样开展基于核磁共振技术的岩心水驱油实验,分析评价润湿性对水驱油过程中原油动用特征的影响。研究结果表明,油驱水后(即束缚水状态),水相与孔喉壁面的作用力明显减小,其在孔喉空间中表现出自由流体状态下的体弛豫特征,因此岩样的润湿性表现为油湿,这与基于核磁共振技术的自吸法润湿性实验评价结果一致。由此可见,通过对比不同状态下的核磁共振T_(1)-T_(2)二维图谱能够评价岩样的润湿性;岩样在水驱油过程中主要动用的是中-大孔喉中的原油,小孔喉中原油的动用效果较差。当增加注入水毛细管数的同时减弱储层岩石的油湿特性,小孔喉的动用效果可明显提升。因此注水开发过程中应综合考虑注入水毛细管数和储层岩石的润湿性,进而提高页岩储层的水驱油效率。

MRT二维核磁共振测井方法及应用

随着核磁共振(NMR)测井技术发展与应用的深入,一维核磁共振测井技术在复杂储层流体识别中的局限性显现。通过二维核磁共振测井得到的横向弛豫时间T_(2)、纵向弛豫时间T_(1)和扩散系数D等信息能够更好地区分复杂储层流体性质,优于一维核磁共振测井。中国自主研发的MRT核磁共振测井仪自推广应用以来,一维核磁共振测井在各大油田得到广泛应用,急需向二维核磁共振测井拓展,以满足现场需求。该文通过数值模拟梯度场下二维核磁共振信号,提出了一种适合于低信噪比条件下的二维核磁共振反演方法,反演得到的二维核磁共振谱与模型具有较好的一致性。针对MRT6910仪器数据采集与处理特性,设计了适合于T_(2)-T_(1)以及T_(2)-D测量的组合观测模式,能够在不改变仪器硬件条件下,一次下井得到T_(2)-T_(1)和T_(2)-D图谱。在测井现场进行信号采集与资料处理,取得较好效果。

岩石润湿性的核磁共振表征方法与初步实验结果

随着石油勘探开发领域的不断扩大,某些复杂油气藏尤其是致密油气的岩石物理响应,受岩石润湿性变化的影响越来越明显,影响油气藏的评价以及后续勘探开发,识别和评价岩石润湿性成为重要的研究课题.核磁共振弛豫可以有效表征多孔介质孔隙及其流体分布,特别是通过T1-T2弛豫图谱能够获得流体分子与孔隙表面相互作用的信息,进而为孔隙表面润湿性质的判断提供了可能性.本文首先讨论了T1-T2弛豫谱表征孔隙介质润湿强度的理论基础,然后,采用一阶近似方法对孔隙表面流体分子的核磁共振弛豫分布进行正演模拟,建立T1/T2比值法判别孔隙介质润湿性的基本方法.最后,选取玻璃珠和天然砂岩样品进行初步实验,验证方法的合理性.结果表明,当岩石饱和双相流体时,润湿相流体T1/T2值高于非润湿相流体,通过观察不同饱和度状态T1-T2二维图谱的变化,能够判断岩石的润湿性.本文的理论分析与初步实验结果为岩石润湿性研究提供了新的手段,对核磁共振测井探测储层润湿性也具有一定的应用价值.

四川盆地侏罗系凉高山组不同岩性组合页岩油赋存状态及可动性

通过系统分析钻井取心资料,将四川盆地侏罗系凉高山组页岩细分为纯页岩型组合、介壳型页岩组合和粉砂型页岩组合等3类5种岩性组合,在此基础上,总结不同岩性组合页岩储层宏观、微观特征差异,识别并评价不同岩性组合页岩油储层流体赋存状态特征及可动性,优选有利岩性组合类型。研究表明:①凉高山组页岩油分为游离油和吸附油,游离油具有易流动油和束缚油2种赋存状态,页岩孔隙中,小孔主要赋存吸附油和束缚油,中孔主要赋存束缚油和易流动油,大孔主要为易流动油;二维核磁共振T2≥0.2 ms,1≤T1/T2<10的区域为易流动油以及束缚油信号,T2<0.2 ms,10≤T1/T2<100的区域则为吸附油信号,并建立了凉高山组不同赋存状态流体二维核磁共振T1-T2识别图版;核磁共振孔径转换揭示了凉高山组页岩油游离油孔径下限为60 nm,建立了基于孔径大小和流体赋存状态的页岩油储层孔隙划分方案。②有机质含量、流体流动能力、矿物组成及孔隙结构是凉高山组页岩油赋存及可动性的直接影响因素。③粉砂型页岩组合大孔及微裂缝发育,易流动孔隙占比高,可动油更容易富集;粉砂纹层构造发育不仅能够提供丰富的储集空间,也会提高孔隙连通性,有利于页岩油聚集、赋存及流动,指示了粉砂型页岩组合为凉高山组有利岩性组合类型,其发育层段即为四川盆地凉高山组页岩油勘探开发有利层段。明确粉砂型页岩组合孔-缝配置关系是未来凉高山组页岩油勘探开发取得突破的主要攻关研究方向。