核磁共振测井黏土束缚水计算新方法

黏土束缚水是储层测井评价的重要内容之一。采用扩散双电层理论推导出黏土束缚水孔隙度(φ_(cw))与阳离子交换量之间的理论公式,通过岩心阳离子交换实验测定φ_(cw)。依据核磁共振—阳离子交换联测实验,对比分析了传统3ms黏土束缚水T_(2)截止值测定φ_(cw)的误差,明确了黏土束缚水T_(2)截止值与核磁共振不同截止值计算的φ_(cw)之间的变化规律,建立了变黏土束缚水T_(2)截止值计算模型,从而实现核磁共振测井精细计算φ_(cw)的方法并给出具体计算步骤。应用效果表明,相比传统3ms核磁共振测井计算的φ_(cw),所提新方法计算结果更合理,与岩心分析结论更匹配,是黏土束缚水评价的一种有效手段。

黏土束缚水对压汞毛管压力曲线的影响及校正

毛管压力曲线是研究岩石孔隙结构最主要的方法之一。依据含油气泥质砂岩体积模型和HSK方程,结合半渗透隔板法、压汞法获取的毛管压力实验数据,以及CEC法测定的阳离子交换容量实验数据,分析了黏土束缚水对压汞毛管压力曲线的影响,提出一种校正压汞毛管压力曲线的方法。研究表明,对于泥质砂岩,在溶液矿化度较低且阳离子交换容量较高时,实验测量得到的压汞毛管压力曲线与半渗透隔板毛管压力曲线差别较大,即岩样黏土束缚水相对体积越高,压汞毛管压力曲线与油藏实际情况的偏差越大;应用提出的校正方法对6块不同孔隙结构岩样的压汞毛管压力曲线进行校正,中孔渗及高孔渗岩样校正后的压汞毛管压力曲线与半渗透隔板毛管压力曲线基本一致,而低孔渗岩样则不适合用该方法进行校正。

基于岩心核磁共振实验数据确定阳离子交换容量

以HSK方程为基础,提出了一种利用岩心核磁共振实验数据计算阳离子交换容量QV的方法。该方法与湿式化学阳离子交换容量分析法相比存在一定的误差。12块岩样数据显示,相对误差范围12%～95%,平均相对误差为55%。分别从溶液矿化度、核磁共振总孔隙度以及黏土束缚水T2截止值等参数出发,开展了核磁共振确定阳离子交换容量影响因素分析研究。黏土束缚水T2截止值是影响核磁共振计算阳离子交换容量的关键参数,黏土束缚水T2截止值是可变的,而不是传统意义上的3ms。基于岩心核磁共振准确求取阳离子交换容量的前提是准确求取黏土束缚水T2截止值。

核磁共振T_2分布评价阳离子交换容量方法研究

阳离子交换容量是基于泥质砂岩电阻率的含水饱和度解释模型中的关键项。文中根据含油气泥质砂岩体积模型和扩散偶电层理论,推导了阳离子交换容量与黏土束缚水孔隙度、总孔隙度和溶液矿化度之间的理论关系式。在此基础上,结合核磁共振实验和湿式的化学阳离子交换容量测试资料,提出了一种利用核磁共振T2分布计算阳离子交换容量的方法。实际应用表明,利用该方法计算的阳离子交换容量与岩心分析结果吻合较好,证实该方法是可行的。这一研究成果对于扩展核磁共振测井储层评价应用具有参考价值。

页岩气储层孔隙连通性及其对页岩气开发的启示——以四川盆地南部下志留统龙马溪组为例

大型水力压裂后,页岩气储层中的不连通含气孔隙有可能转变成"潜在可采孔隙",而目前的主流页岩气储层孔隙分类方法没有考虑上述不连通孔隙,对储层孔隙有效性评价的准确性有影响。为此,以四川盆地南部下志留统龙马溪组页岩为研究对象,开展柱塞样和碎样岩心孔隙度、饱和盐水后离心+渐变干燥核磁共振和核磁冻融实验,分析页岩气储层不连通孔隙体积、主要发育位置、主要孔径分布范围,划分页岩气储层孔隙系统,确定页岩含气连通孔隙有效孔径的下限,开展页岩气储层全孔隙有效性评价,并探讨页岩中不连通孔隙对于页岩气开发的影响。研究结果表明:①该区页岩气储层存在着大量的不连通孔隙,占比高达30.23%,孔径分布介于5~30 nm,主要发育于有机质和少量的黏土矿物中;②该区页岩气储层黏土束缚水核磁T2截止值为0.26 ms,对应孔径为5.35 nm,此为该区页岩气储层有效孔径的下限;③大型水力压裂可改善页岩气储层中孔径超过5.35 nm的不连通孔隙,实现页岩气有效开发;④水力压裂改造后的不连通孔隙可增加压裂液在基质中的储存空间,吸收裂缝中的压裂液,置换孔隙中的页岩气,促使页岩气储层自动缓解水锁,提高页岩气单井产量。结论认为,采用"离心+渐变温度干燥"法,结合核磁共振实验可实现页岩孔隙中流体赋存状态和孔隙系统的定量划分,高速离心+核磁共振实验可以确定可动水和毛细管束缚水,渐变干燥+核磁共振实验可以确定毛细管束缚水和黏土束缚水。

测井低对比度油层饱和度评价与分布研究及其应用

回顾"中国石油"测井解释技术的发展,阐述构造油藏中测井饱和度—电阻率及低阻油层分布规律,简要介绍了自20世纪90年代以来"岩心刻度测井"岩石物理研究与饱和度评价技术的发展,以及黏土附加导电、钻井液侵入油、水层的岩石物理与电测井响应等的研究。在吉林、长庆油田低渗透岩性油藏勘探中,近年来发现烃源岩排烃压力(距生油岩距离)控制含油饱和度(电阻增大率)的分布。简要介绍了复杂孔隙类型的低渗透砂岩油层的复杂电性质研究(与数值模拟方法)与测井饱和度评价研究进展,对低对比度油层识别、评价与低渗透砂岩油层的产能预测,以及对储量参数研究等的应用。

一种核磁共振横向弛豫时间谱确定阳离子交换容量的改进方法

阳离子交换容量(Q_v)是低阻储层测井评价的关键参数之一。传统的岩心核磁共振(NMR)试验确定Q_v的方法是选取3ms的黏土束缚水横向弛豫时间截止值(τ_(2,cutoff_CBW)),再利用HSK方程计算Q_v,精度较低。对NMR横向弛豫时间(τ_2)分布累计曲线进行分析认为,黏土束缚水孔隙体积与自由水孔隙体积在τ_2孔隙度分量累计上的速率不一样,在累计曲线上会出现一个拐点,拐点处对应的τ_2即为τ_(2,cutoff_CBW)。黏土束缚水孔隙度与自由水孔隙度差别越大,拐点越明显。利用该方法确定新的τ_(2,cutoff_CBW),再结合HSK方程计算Q_v。对12块岩心数据利用该改进方法与湿式的化学阳离子交换容量分析法分别计算Q_v,对比结果表明,改进方法计算的Q_v精度有了明显提高。

自然伽马能谱测井识别低阻油层的一个实例

珠江口盆地惠—陆低凸起带上LF13-2油田LF13-2-1井古近系恩平组及珠海组等深层几套砂岩储层的常规测井解释为油水同层,但井壁取心为富含油层,由于该油田钻井稀少且缺乏岩心化验、测试等资料,究竟是油水同层还是低阻油层的问题影响了该油田深层油藏类型的准确甄别与评价。本文对该区和邻区古近系砂岩储层的样品岩矿鉴定与测试特征、成岩地质背景重新进行了梳理与分析,并利用自然伽马能谱测井数据中钍、钾等放射性元素的交会图与直方图分析方法,着重对恩平组及珠海组储层中黏土矿物类型、质量分数相对大小和强吸附水型黏土矿物形成连网导电水膜的降阻机理等进行了较深入的探讨,获得对LF13-2-1井的重新解释结论是:2879.5～2885.0m储层段为高束缚水型低阻油层(原测井解释为油水同层),同时也间接验证了邻区惠州凹陷东段取心井的电镜扫描和黏土X衍射结果。

高含黏土岩心有效孔隙度实验新方法——以准噶尔盆地玛湖凹陷上乌尔禾组砾岩储层为例

准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系砾岩储层黏土矿物含量高,行业标准测量法的烘干温度过高、烘干时间过长、烘干湿度不适宜,会造成高含黏土岩心黏土束缚水被烘干,进而导致有效孔隙度测量不准.为此,通过对比不同测量环境下核磁共振实验结果,明确高含黏土岩心在低温(55℃)、保湿(相对湿度65%)的环境下测量有效孔隙度,黏土束缚水不被烘干.利用烘干过程中电阻增大率的拐点确定可动流体孔隙、毛管束缚流体孔隙的烘干时间,进而确定了岩心的有效孔隙度.与行标测量法相比,本文的方法更能反映目标区地质特征,展现出良好的应用效果.