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。

低渗火山岩气藏可动流体T_2截止值实验研究

使用核磁共振岩样分析技术与离心实验,确定出吉林、大庆和新疆3个地区低渗火山岩气藏储层标定可动流体T2截止值的合适离心力为2.76MPa,该离心力同时也是储层可动用流体对应的下限离心力。对3个地区102块不同岩性火山岩岩芯核磁实验研究表明:低渗火山岩气藏储层可动流体T2截止值分布范围很宽,不同地区和不同岩性火山岩储层T2截止值差别很大,102块岩芯T2截止值平均值为49.31ms,大于低渗砂岩但小于碳酸盐岩储层T2截止值;低渗火山岩T2截止值随岩芯渗透率的变化差异较大,与储层孔隙空间类型及孔喉连通性等因素密切相关。3个地区火山岩储层T2截止值从大到小依次为大庆、吉林和新疆火山岩,其中大庆流纹岩T2截止值平均值最大并且分布范围最宽,新疆玄武岩和安山岩最小。

低渗透率砂岩可动流体T_2截止值实验研究

准确测定可动流体T2截止值是通过核磁共振T2谱获取多项储层评价参数的关键。对于低渗透率砂岩储层,中高渗透率储层T2截止值经验值已不适用,离心标定法所用0.69 MPa离心力也已不再适用。根据对低渗透率砂岩岩心的离心标定法实验,确定出该方法的最佳离心力应为1.38 MPa,对比了0.69 MPa和1.38 MPa这2种离心力下实测T2截止值的差别,得出了低渗透率砂岩岩心的T2截止值经验值为13.96 ms,并分析了T2截止值与孔隙度、渗透率等物性参数之间的相关关系,结果表明它们之间均没有较好的相关关系。

用岩心NMR和常规束缚水的测量改进对T_(2cutoff)的确定

通过对 19块岩心核磁测量数据的分析 ,发现传统 NMR实验方法确定的 T2 cutoff与理论估计值之间存在着较大误差 ;分析讨论了产生误差的原因 ,提出采用离心法即通过离心束缚水饱和度与全饱和状态下的 T2 分布谱反推求取岩心T2 cutoff的方法。实践证明这种方法是可行的。

致密砂岩可动流体及核磁共振T_2截止值的实验研究

国内外做了大量砂岩岩心T2截止值离心标定实验,适宜采用100 psi离心力作为低渗透砂岩最佳离心力来标定T2截止值,但在致密砂岩中0.69 MPa的离心力已不再适用。通过实验分析12块致密砂岩岩心含水饱和度在不同离心力(离心力分别为0.34、0.69、1.03、1.38、1.72、2.07 MPa)下的变化情况得出采用1.38 MPa离心力作为最佳离心力,并通过30块致密砂岩岩心在1.38 MPa的离心力下标定致密砂岩的最佳T2截止值为8 ms左右。

岩心润湿性对核磁共振可动流体T_2截止值的影响

对有代表性的低渗透储层密闭取岩心平行样进行原始润湿和强亲水岩心的T2截止值核磁共振离心实验标定,并将实验结果进行比较,分析2种不同润湿性条件下T2截止值的差异及影响因素。研究表明：强亲水岩心的T2截止值比对应保持原始润湿性岩心的T2截止值普遍偏小,强亲水5块岩心实测T2截止值的分布范围为9.64~13.89 ms,平均值为12.58 ms;保持原始润湿性5块岩心实测T2截止值的分布范围为11.57~20.03 ms,平均值为16.33 ms。由于润湿性的影响,原始润湿岩心饱和水T2谱比对应的强亲水岩心T2谱偏右,T2几何平均值增大。岩心渗透率越大,含油性越好,岩石越亲油,则原始润湿岩心T2谱越偏右,T2几何平均值越大,导致T2截止值增大。岩心渗透率越小,岩石孔喉越细小,由于毛管力作用,原始润湿岩心束缚水饱和度更高,导致对应的T2截止值更大。

核磁共振测井束缚水模型研究

核磁共振(NMR)测井是目前唯一能区分地层中可动流体和束缚流体的测井方法,具有其他测井方法不具备的独特优势。在分析孔隙介质中束缚水存在机理的基础上,给出了目前利用核磁共振测井确定束缚水的模型和方法,分析了各种方法的适用条件。研究结果表明:T2截止值方法(CBVI)是目前广泛使用的确定束缚水体积方法,这种方法在很多情况下是适用的,但不适合于高含水饱和度的粗粒砂岩以及碳酸盐岩储层;T2谱系数法(SBVI)不适合近似束缚水状态的含烃地层;渐变截止值法(TB-VI)适合于任何饱和水的以及水基泥浆冲刷的地层,在纯净、分选好的砂岩和碳酸盐岩地层,该方法计算结果更准确;BVI加权函数法对孔隙几何形状不敏感。

川中侏罗系致密油储层可动流体实验

为了分析四川盆地川中侏罗系致密油储层的流体可动用性,从常规储层研究思路入手,应用核磁共振技术对致密油储层岩样进行可动流体测试.实验结果表明：致密油储层岩样进行离心实验时的最佳离心力为2.87 MPa;致密砂岩和致密灰岩岩样的可动流体T2截止值分别平均为4.25 ms和11.54 ms,可动流体饱和度分别平均为51.92%和15.24%;可动流体饱和度与孔隙度、渗透率的相关性均很好,达到了0.90以上;致密油储层可动流体主要分布在喉道半径介于0.1~0.5μm的喉道控制的小孔隙中.研究结论表明：致密油储层的可动流体含量很低且主要分布在小孔隙中,其流体可动用性很差,开发难度很大.

基于实验室条件下的核磁共振测井束缚水饱和度计算方法研究

选取四川盆地须家河组54块砂岩岩样进行了核磁共振实验测量。通过T2谱面积比值法、称重法、SBVI法、统一T2截止值法和综合物性参数统计模型法确定了束缚水饱和度,对比分析了这五种方法,认为称重法和T2谱面积比值法可以作为建立束缚水饱和度模型的基础数据;统一T2截止值法和综合物性参数统计模型法效果优于SBVI法,可以用这两种方法来确定须家河储层的束缚水饱和度模型。根据压汞毛管压力测量结果,考察了核磁实验所得到的束缚水饱和度的应用条件。研究认为,对于渗透率大于1×10-4μm2的样品,0.6897 MPa的驱替压力可以将全部可动水驱替干净,核磁实验测得的束缚水饱和度即为严格意义上的束缚水饱和度。对于渗透率小于1×10-4μm2的岩样,0.6897 MPa的驱替压力不能将可动水全部驱出,核磁实验测得的束缚水饱和度只是一定驱替条件下的含水饱和度。

核磁共振录井t_2谱截止值确定方法及其适应性研究

核磁共振录井在区分地层中可动流体和束缚流体方面具有独特优势,然而核磁共振技术并不能直接测量这些参数,必须经过计算才能得到。在计算过程中,核磁共振t2谱截止值(t2cutoff)的作用非常重要,准确确定该值是核磁共振录井能否正确评价储集层的关键。针对此问题首先对t2cutoff的敏感性进行分析,并提出了一种利用t2谱几何均值(t2GM)把握t2cutoff的新方法,以求取束缚水饱和度为例对该方法进行检验,结果证明该方法具有可行性;进一步对该方法所确立的模型在含油岩样中的应用进行适用性分析发现,含油饱和度小于40%时,该模型具有较高的精度,但随着含油饱和度的增加,该模型误差加大。对t2谱截止值的研究实现了从经验值判断上升到量化确定阶段,虽然对于含油饱和度大于40%的岩样的适应性还有待深入研究,但其研究思路的进一步拓宽,对核磁共振录井技术的应用与发展具有促进作用。

基于动态孔隙结构效率的核磁共振测井预测渗透率方法

传统核磁共振测井预测渗透率模型对致密砂岩应用效果较差,提出了基于动态孔隙结构效率的核磁共振测井预测渗透率方法,并用29块岩样进行了建模。为提高模型中束缚水饱和度与孔隙结构效率2个参数的预测精度,提出利用T2几何均值与4~32 ms核磁共振孔隙度建立BP神经网络逐点预测T2截止值,以T2截止值为中间参数求取束缚水饱和度与孔隙结构效率的评价思路。通过对资料的处理,证明了本文模型计算精度高于SDR模型和Coates模型,可用于致密砂岩储集层的渗透率计算,对致密砂岩储集层的产能评价有一定指导作用。

核磁共振测井T2截止值的确定方法

在缺乏岩心核磁共振实验资料的情况下,确定合适的核磁共振测井T2截止值(即T2cutoff)对于准确评价地层非常重要。NHA井砂岩储层核磁共振束缚水饱和度对T2cutoff的敏感度分析表明,T2cutoff取值对低孔低渗层束缚水饱和度的计算影响较大,当T2cutoff从21.3ms变化至52.9ms,低孔低渗层束缚水饱和度的变化量高达22.7%。可通过对比其他高含油(气)饱和度地层常规资料含水饱和度与核磁共振束缚水饱和度差值来确定低孔低渗层合理的T2cutoff取值。通过拟合得到的NHA井储层核磁共振束缚水饱和度与储层物性指数及T2cutoff的经验关系式,可用于分析该地区储层核磁共振束缚水饱和度对T2cutoff的敏感性,以及估算某T2cutoff下的束缚水饱和度值。

基于多元统计的核磁共振测井可变T2截止值预测模型

基于岩心核磁共振实验,优选出对T2截止值较敏感的三个参数:核磁孔隙度、饱和水及离心状态下的T2几何均值,建立了核磁共振测井可变T2截止值预测模型.将该模型应用于南海某盆地实际地层,获取了连续可变T2截止值,在此基础上计算了储层束缚水饱和度.通过与岩心实验结果对比,验证了该模型的可靠性.同时与其他模型相比,在目的层段利用该模型计算的束缚水饱和度较高,为该地区低阻油层的成因提供了证据.

核磁共振技术在研究超低渗-致密油储层可动流体中的应用——以鄂尔多斯盆地陇东地区延长组为例

采用核磁共振实验的方法研究鄂尔多斯盆地陇东地区延长组主力含油层段岩心样品的T_2分布,并结合离心实验的结果,确定岩心有效渗流喉道半径的下限值,并标定了每块岩心的可动流体与束缚流体的T_(2cutoff)。研究结果表明:可动流体对应的下限离心力为2.07 MPa,根据气水离心Washburn方程确定出岩心对应储层的有效渗流喉道半径下限为0.07μm。对长6和长8不同储层类型岩心的核磁共振结果分析可知:T_(2cutoff)与孔隙度和渗透率都没有较好的相关性,也就是孔隙度相近或渗透率相近的岩心T_(2cutoff)有可能差异很大。不同储层类型岩心的T_(2cutoff)差异较大:整体上,超低渗砂岩储层岩心的T_(2cutoff)分布范围较致密砂岩储层岩心的小;超低渗砂岩岩心分布在9.64ms^16.68ms之间,致密砂岩岩心分布在9.64ms^24.04ms之间。分析造成这种差异的主要原因是T_(2 cutoff)除与孔隙度、渗透率有关以外,也受孔隙结构、矿物成分和黏土类型的影响。除此之外,束缚水饱和度与孔隙度和渗透率之间都有较好的相关性,随着孔隙度和渗透率的增加,岩心束缚水饱和度有减小的趋势。同时也分析了T_(2cutoff)与T_2谱的位置关系,总结出4个基本规律。最后,根据国内外油气田开发生产经验,并结合陇东地区延长组实际,以可动流体饱和度高低为标准,对岩心对应的储层进行分类,结果表明:致密岩心对应的储层都属于Ⅲ类储层(可动流体饱和度介于35%~50%之间),超低渗岩心对应的储层有Ⅱ类储层(可动流体饱和度介于50%~65%之间)也有Ⅲ类储层。

页岩储层岩芯核磁共振响应特征实验研究

系统研究致密页岩储层核磁共振响应特征对于将核磁共振技术应用于该类油气资源开发具有重要的基础指导作用。综合使用核磁共振、气水离心等实验技术研究了页岩核磁共振T2谱响应特征、核磁孔隙度、可动流体T2截止值及岩石比表面分布等储层特征。研究结果表明,页岩T2谱可以分为3种类型,即单峰T2谱、含有孤立右峰的双峰T2谱及左、右峰连续分布的双峰态T2谱,页岩绝大多数T2弛豫时间小于10ms,储层中裂缝孔隙约占总孔隙空间的9.16%。基于核磁共振T2谱计算的页岩比表面主要分布在3.59—80.51μm-1。页岩核磁孔隙度普遍小于水测孔隙度,平均误差约为22.33%,其与黏土孔隙、裂缝孔隙发育等因素有关。结合气水离心实验结果,计算得到页岩储层核磁共振可动流体T2截止值分布在3.87—16.68ms,平均值为8.29ms,储层基质岩石游离气饱和度平均值约为9.72%。