基于岩石物理实验束缚水饱和度约束的T2,cutoff优化方法

核磁共振T2谱包含储层孔隙结构和流体的重要信息,通过对鄂尔多斯盆地不同地区不同层位核磁共振岩石物理实验T2谱与核磁共振测井T2谱之间对应关系进行定性与定量研究,分析两者展布区间、形态差异及束缚水饱和度在油气生产过程中的意义,提出了一种基于实验室核磁共振测量束缚水饱和度约束的T2,cutoff优化方法,有效解决了利用核磁共振岩石物理实验标定核磁共振测井的难题,提高了核磁共振测井储层评价的精度。

中国南方海相页岩储层可动流体及 T2截止值核磁共振研究

为了分析中国南方海相页岩气储层的可动流体及T2截止值特征，结合低场核磁共振和高速离心实验进行了页岩可动流体测试。实验结果表明：页岩饱和水状态和束缚水状态的建立至关重要，中国南方海相页岩建立饱和水状态的最佳压力为12 MPa，建立束缚水状态的最佳离心力2.76 MPa。其可动流体T2截止值为1.07～3.22 ms，平均值为1.8 ms，明显小于致密砂岩的T2截止值。使用经验值13 ms来进行页岩可动流体的计算将会产生很大误差。结合饱和水状态和束缚水状态的核磁共振T2谱，得到可动流体饱和度为23.19％～30.84％，平均值为27.28％，束缚水饱和度高，超低含水饱和度现象明显。将核磁共振T2谱转换成孔径分布，得到页岩孔隙半径主要分布在20～200 nm。

应用核磁共振测井T2谱划分裂缝型储层

应用核磁共振测井T2谱划分储层类型的关键是T2截止值的确定。提出了先通过压汞等实验手段或测井间接计算确定束缚水饱和度 ,然后在核磁共振测井图上直接确定T2截止值的方法。胜利埕北 30 2井的灰岩压汞和核磁共振实验资料一方面为提出的方法验证了可行性 ,另一方面表明束缚水饱和度和T2截止值随样品不同而变 ,多数情况下不能简单地用一个T2截止值进行解释。在此基础上 ,总结了应用核磁测井解释孔隙类型的解释模式 ,并通过应用实例证明在核磁测井孔隙类型解释的基础上可应用核磁测井进行裂缝性储层的储层类型划分。

基于正态分布拟合的致密砂砾岩储层核磁共振测井可变T2截止值计算方法

T2截止值是核磁共振测井解释和评价的重要参数之一,现有的T2截止值确定方法在实际应用中存在诸多不足,给核磁共振测井在复杂储层评价中的应用带来极大挑战。为此,提出一种新的T2截止值计算方法:首先,根据饱含水状态核磁共振T2谱的形态差异,将21块实验岩心划分为五种类型,分析每一类岩石饱含水及离心束缚水状态核磁共振T2谱的形态特征;然后利用正态分布函数拟合离心束缚水或大孔隙可动水核磁共振T2谱,并使其代替岩心核磁共振实验结果,进而获取可变T2截止值;在此基础上计算砂砾岩储层的束缚水饱和度和渗透率。该方法的优势是能够直接从饱含水状态核磁共振T2谱中计算出T2截止值。实际资料处理结果表明,利用该方法确定的T2截止值与岩心实验结果之间的绝对误差小于2.0ms,计算的相应束缚水饱和度与岩心实验的束缚水饱和度之间的绝对误差小于5.0%,计算的渗透率与岩心实验结果也具有较好的一致性,能够极大地提高核磁共振测井资料的应用水平。

核磁共振测井T_(2cutoff)确定方法及适用性分析

T2cutoff是核磁共振测井中的一个重要参数,它决定了核磁共振测井测量的有效孔隙度、渗透率、自由流体饱和度、束缚水饱和度等参数的精确程度.目前国内外普遍选取的T2cutoff为:砂泥岩储层取33ms,碳酸盐岩储层取92ms.实际研究发现T2cutoff应是变化的量而并非单一值.简单的运用单一的T2cutoff来计算各种地层参数势必会产生误差甚至得出错误的解释结论.叙述了33ms作为T2cutoff的由来及其不合理性,同时分析了目前国内外确定T2cutoff的各种方法及其适用性.

随钻核磁共振测井横向弛豫时间截止值计算方法与应用

横向弛豫时间(T2)截止值(T2cutoff)是核磁共振测井评价束缚水饱和度、渗透率的关键参数,由于随钻核磁共振与电缆、岩心核磁共振的测量在仪器参数、测量环境等方面存在较大差异,导致岩心核磁实验确定的T2cutoff评价模型在随钻核磁共振测井资料中难以取得良好的应用效果。依据含泥砂岩T2cutoff的影响因素,建立基于岩石孔隙结构特征参数的变T2cutoff评价模型;同时以岩石孔隙半径为中间参数,建立随钻核磁横向弛豫时间校正模型,消除岩心与随钻的刻度差异。研究结果表明:含泥砂岩T2cutoff主要受岩石微小孔隙及大孔隙发育程度的影响,微小孔隙越发育,T2cutoff越小;相同孔隙半径下,岩心核磁与随钻核磁横向弛豫时间呈乘幂变换关系,校正系数与随钻核磁小孔隙分量、孔隙分量中值、随钻核磁孔隙度具有高相关性。将建立的横向弛豫时间校正模型、变T2cutoff评价模型应用到渤海A油田的束缚水饱和度评价中,结果显示,束缚水饱和度计算的平均绝对误差由校正前的11.51%降低为4.62%,表明该方法有效提高了随钻核磁共振测井评价储层束缚水饱和度的精度,也为随钻核磁共振测井T2cutoff的确定提供了一个新的思路。

基于核磁共振技术的煤层含气量评价方法

我国煤层气资源储量十分丰富,是良好的天然气后备资源,开发利用煤层气具有多重价值。煤层含气量是评价煤层的关键参数,也是决定煤层气勘探开发选区与产能潜力大小的重要因素,利用测井技术评价含气量可以低成本获得地下煤层气关键参数,准确获得含气量对煤层气勘探开发具有极为重要的影响。为了规避煤层中天然气不同赋存状态导致的密度不同和Langmuir单层吸附模型造成的含气量低估,提出了一种基于核磁共振技术评价煤层含气量的新方法,采用经过校准的核磁共振仪器测量煤层中的核磁共振信号,通过分离煤层中吸附态天然气的核磁共振信号,进而计算单位体积地层中天然气分子的摩尔数,综合体积密度测井换算为标准状态下煤层含气量。为验证方法的有效性,设计开展了实际煤样甲烷等温吸附与核磁共振联测试验,试验结果表明,利用不同的T2(横向弛豫时间)截止值可以区分煤层中不同赋存状态的甲烷气体,基于核磁共振新方法计算的与试验测量的煤层含气量符合很好,证明了新方法的有效性。实际测井资料处理解释结果表明,基于核磁测井新方法比常规测井方法计算煤层含气量更加有效。

油井样品NMR T_2谱的影响因素及T_2截止值的确定方法

T2谱是核磁共振(NMR)测、录井技术应用与解释、评价的基础.岩样T2谱受仪器测量参数、样品性质(岩性、颗粒大小、样品粒度、样品干湿状态、孔隙流体含量及性质、磁化率、润湿性)及地层水矿化度等因素的影响.T2截止值是T2谱中最重要的参数之一,选取的科学性与准确性直接影响到核磁共振测量结果.通过文献查询,对T2谱的影响因素及T2截止值的确定方法进行了分析.

碳酸盐岩核磁共振实验与认识

由于对碳酸盐岩核磁共振的测井响应一直缺乏系统的研究,使得该技术在一些复杂储层中的应用不能取得良好的效果。为此,基于大量的岩心核磁共振实验,分析了碳酸盐岩储层岩心的T2谱特征、移谱特征、差谱特征、T2截止值变化规律及核磁分析的孔渗参数与常规分析的孔渗参数之间的关系,并通过实验探索了基于孔隙结构特征来分析储层有效性的方法。研究表明:孔隙结构非均质性强的岩石移谱特征明显,对这类储层段不能简单地从有移谱现象便判定为气层;利用差谱法区别油气水层时,在发育大孔径孔隙的地层中,短等待时间测量需要有足够的等待时间;碳酸盐岩地层的T2截止值不是定值,与泥质含量成反比关系;高孔段核磁计算的孔渗参数的准确性明显地高于低孔段,并且核磁计算的渗透率主要反映的是基质渗透率,不能有效地反映裂缝渗透率。研究结果为核磁共振测井资料的采集及处理解释提供了有价值的实验依据。

基于核磁共振双截止值的致密砂岩渗透率评价新方法

对比分析致密砂岩岩心在完全含水状态和束缚水状态下的核磁共振T2谱,明确了致密砂岩孔隙中流体的赋存状态和渗流规律,指出常规核磁共振方法预测渗透率的局限性并提出核磁共振双截止值的概念.基于核磁共振双截止值,将储集空间细分为完全可动、完全束缚、部分可动等三部分,分析不同孔隙组分对渗透率的影响,并应用三组分法建立了核磁共振渗透率表征新模型.研究表明:致密砂岩渗透率与完全可动流体饱和度、部分可动流体T2几何平均值、核磁孔隙度成正比,与完全束缚流体饱和度成反比.在此基础上,结合完全含水核磁共振T2谱的二阶差分得到了双截止值的自适应确定方法,可以连续地计算储层双截止值.将该研究成果应用于生产实践,渗透率计算精度有较大的提高.

高孔低渗碳酸盐岩可动流体T_2截止值实验研究

利用核磁共振岩样分析技术确定高孔低渗碳酸岩可动流体T2截止值.结合离心实验,确定高孔低渗碳酸岩标定T2截止值的最佳离心力为2.76 MPa,此离心力同时也是对应储层可动用流体离心力的下限值,在该离心力下,对22块具有代表性的高孔低渗碳酸岩岩心进行离心,获得高孔低渗碳酸岩岩心的T2截止值为63.6 ms.利用此批岩心的T2截止值与孔隙度、渗透率进行对比,发现T2截止值与孔隙度没有相关性,与渗透率的相关性较低.

应用可变T_2截止值确定束缚水饱和度

为了得到准确的束缚水饱和度数据,以T2截止值模型为基础,分别用基于经验固定T2截止值、经验可变T2截止值及渗透率Coates模型的可变T2截止值3种方法确定束缚水饱和度,利用常规岩心分析实验数据验证其计算精度。结果表明,基于渗透率Coates模型的可变T2截止值计算核磁束缚水饱和度精度最高,与常规岩心分析束缚水饱和度平均相对误差为9.5%,而且此方法可确定Coates模型中的地区经验系数C、m、n,提高了核磁渗透率的计算精度。

地层水矿化度对泥质砂岩物理性质的影响

依据多矿化度岩石电性及核磁特性实验,研究不同矿化度下泥质砂岩的束缚水饱和度、岩石电性以及核磁共振的变化特征。研究表明,不同矿化度下的泥质砂岩束缚水饱和度不同,随饱和溶液矿化度的增大而减小;在地层水矿化度较低情况下,由于较高的束缚水含量和泥质附加导电性,岩石的电阻率也可能呈现低电阻率特征;T2受到饱和溶液矿化度的影响,矿化度的变化带来T2谱分布形态的变化,T2截止值随饱和溶液矿化度的增大而减小。

基于实验分析的泥质砂岩T_2截止值确定方法研究

核磁共振T2截止值(T2,cutoff)的确定主要通过离心法和经验值法得到,在实际应用中具有极大的局限性。根据泥质砂岩的渗流特性和Coates-cutoff模型建立了泥质砂岩的T2,cutoff计算模型。核磁共振T2,cutoff与岩石的孔隙结构、渗流特征有关;泥质砂岩的T2,cutoff分布范围较大。通过对渗透率模型的对比分析,得到了T2,cutoff与阳离子交换容量QV的理论模型;泥质砂岩的T2,cutoff随着QV的增大而减小,但其减小幅度随着QV的增大而不断减小。研究表明,岩石的核磁共振T2,cutoff与阳离子交换容量QV呈幂函数的关系;可通过该模型进行T2,cutoff的精确计算,为T2,cutoff的计算方法提供了一个新的思路。在实际应用中需要考虑阳离子交换量如何准确计算的问题。

柴西地区复杂岩性核磁共振T_2截止值研究

柴达木盆地西部地区储层岩性复杂,包括含岩屑砂砾岩、泥质砂岩、中高孔隙度低渗透率泥灰岩、藻灰岩、基质低孔隙度低渗透率裂缝型灰岩等类型,常用的核磁共振理论T2截止值在柴西地区不适用.选取5种不同类型岩石样品各若干,根据岩样的实际情况结合行业标准确定合理的离心压力,采用离心法测定了不同岩性的T2截止值.柴西地区岩石的核磁共振五截止值普遍低于理论值;且不同的岩性有较大差别,一般砂砾岩T2截止值为1.8～3.0ms,泥质砂岩为5～10 ms,中高孔隙度低渗透率泥灰岩为3ms左右,藻灰岩为10～25 ms,低孔隙度低渗透率裂缝型灰岩为10～30 ms.造成这种偏低和差异现象的主要原因包括岩石的矿物成分、颗粒粒度大小、孔隙结构等.

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。

应用小波分析估计核磁共振测井信噪比

核磁共振的信噪比在T2谱反演中起着重要作用,但是常规的估计方法依赖于奇异值的截断值选取以及控制方程组的系数矩阵,因而给噪声方差的估计带来一定的任意性,并且不能自适应于信号的变化。提出了一种小波估计方法,该方法估计的噪声方差仅仅与信号有关,与控制方程组无关,并且能够自适应于信号的变化,由其给出的噪声信号具有高斯分布特性。

核磁共振技术在非冻结土体孔隙分析中的应用

针对钱塘江黏质粉土和福建标准砂两类土体的饱和试样,开展了非冻结状态下的核磁共振测试,实现了将核磁共振技术应用于散粒特征土体内部的孔隙测定与分析。通过标定试验获得的土体孔隙率标准曲线,可确定试样的测试孔隙体积,将其与试样的实际孔隙体积进行对比,明确了该测试技术的精度。采用经验判断法确定横向驰豫时间T2分布曲线的截止值,测定了试样内部孔隙水的类型和含量,分析了孔隙中的自由水和束缚水形成机理,探讨了颗粒尺寸对微观孔隙的影响机理。研究结果表明:核磁共振技术能够准确地测量非冻结土体孔隙的自由水和束缚水的含量,适用于研究非冻结土体的微观孔隙结构。

利用T_2谱形态确定T_2截止值的方法探索

T2截止值是核磁共振测井计算束缚水饱和度、渗透率的关键性参数,以往都是在实验室通过核磁共振测量得到的,这样成本高,且数据量有限,难以推广使用,影响了核磁测井束缚水饱和度、渗透率计算的准确性。在分析了大量饱和水岩样的T2谱形态特征与T2截止值关系的基础上,建立了基于T2谱形态特征的T2截止值计算方法。并通过对现场饱含水纯砂岩储层的T2谱形态特征归类分析、特征参数的提取,实现了对现场核磁测井T2截止值连续计算,从而得到纵向上随T2谱形态特征变化的T2截止值,使得储层束缚水饱和度、渗透率计算精度大大提高。

低渗透储层压裂液伤害核磁共振评价方法

压裂是有效开发特低渗透储层的重要措施,研究压裂液与储层配伍性是压裂作业的基础与关键。为此,以低渗透储层岩心为研究对象,以核磁共振技术为主要研究手段,对压裂液浸入岩心前后及KC l溶液反排后进行核磁共振测试,对测试结果进行指数拟合和积分运算,得到相应的核磁共振特征参数和流体分布状态变化特征。结果表明,岩心T2均值和束缚水饱和度的变化能够很好地描述压裂液对低渗透储层的伤害类型和伤害程度;醇基胍胶压裂液对所研究岩心的伤害主要是由大分子物质的吸附和滞留引起的,而压裂液滤液的浸入对岩心束缚水的影响很小,平均增幅为1.69%;经KC l溶液反排后,岩心束缚水饱和度基本上恢复到初始值。