儲層物性特征有哪些？低場核磁共振顯身手

儲層物性是油氣儲集層的物理性質(zhì)。儲層物性特征有哪些？廣義上儲層物性包括儲集層巖石的骨架性質(zhì)、孔隙性、滲透性、含流體性、熱學性質(zhì)、導電性、聲學性質(zhì)、放射性及各種敏感性等。狹義的一般指儲層巖石的孔隙率和滲透率。

低場核磁共振如何用于儲層物性特征分析：

低場核磁共振儲層物性特征分析是利用氫原子核在外加磁場的作用下形成核磁共振現(xiàn)象的這一特性,測量同一樣品在不同處理階段的核磁共振信號,從而求取儲層的孔隙度、滲透率、含油飽和度、可動流體飽和度等地質(zhì)參數(shù)的一項新技術。該技術克服了常規(guī)巖心分析方法成本高、測試周期長的缺點,具有用量少、速度快、成本低、獲取參數(shù)多、準確性高等優(yōu)點。在儲層物性方面采用核磁共振技術研究并應用,能夠為石油勘探提供可靠且及時的數(shù)據(jù),對于油田開發(fā)有著重要的實際意義。

儲層物性特征評價是儲層評價和油氣資源評價的重要內(nèi)容。許多石油院校、科研院所、油田單位在積極探索室內(nèi)巖石物性準確測定,低場核磁共振技術不斷發(fā)展起來而且日趨完善。低場核磁共振技術分析樣品由測試巖心擴展到了巖屑以及井壁取心,且不受形狀的限制,具獲取參數(shù)多、分析速度快、精度高、可隨鉆分析、耗資低等特點,并使得在現(xiàn)場快速分析儲層物性得以實現(xiàn),形成了一項特色的快速評價儲層物性的核磁共振技術。

低場核磁共振馳豫機理

固體表面對流體分子的作用力強弱決定了弛豫時間的大小即弛豫速度的快慢。總的來說,弛豫時間快慢由三個方面決定:巖樣固體的表面性質(zhì);巖樣內(nèi)的孔隙大小;巖樣中飽和流體的流體性質(zhì)和流體類型。

巖石孔隙中,三種馳豫機制控制著核磁馳豫過程,分別是表面弛豫、體積弛豫和擴散弛豫。這三種機制同時存在,若滿足快擴散條件,單個馳豫機制引起的馳豫速率的和就是總的馳豫速率。

巖石孔隙中的流體,存在于類似較大孔隙這種不受限空間時,流體內(nèi)部會產(chǎn)生自由衰減過程,稱之為體積弛豫,也叫自由馳豫。由于孔隙空間不受限,故體積馳豫與孔隙壁無關,與溫度、流體粘度、巖石潤濕性有關,主要影響因素是孔隙中流體的性質(zhì)。

巖石顆粒表面潤濕流體后,流體的擴散運動使得分子與巖石顆粒表面發(fā)生頻繁碰撞,分子與巖石表面碰撞時,分子會把核自旋的能量傳給巖石顆粒表面,于是會因自旋運動重新取向于原來磁場方向,引起縱向弛豫T1;同時,自旋相位發(fā)生不可恢復的相散,導致橫向弛豫T2的加速。這個過程就是巖石表面馳豫的作用機制。巖石表面馳豫機制與巖石膠結(jié)物的性質(zhì)以及顆粒表面有關。進而反映出巖石的儲層物性特征參數(shù)。