CN107843611A - 低渗透砂岩储层可动流体饱和度核磁共振参数表征新方法 - Google Patents
低渗透砂岩储层可动流体饱和度核磁共振参数表征新方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种低渗透砂岩储层可动流体饱和度核磁共振参数表征新方法，包括：将岩样抽空饱和模拟地层水，并进行核磁共振测试，获得横向弛豫时间T2分布及相应的幅度A；利用T2谱中岩心核磁共振横向弛豫时间T2分布及相应的幅度A，计算T2几何平均值T2g；确定离心力，进行离心后岩样的核磁共振测试，获得离心后的横向弛豫时间T2及相应的信号幅度A；根据离心前即饱和状态的T2谱和离心后即束缚状态的T2谱，计算可动流体饱和度S f ；建立T2几何平均值T2g与可动流体饱和度S f 的函数关系式。该低渗透砂岩储层可动流体饱和度核磁共振参数表征新方法能够直接、快速从储层核磁共振测井资料中得到储层可动流体饱和度。
Description
技术领域
本发明涉及石油、水等流体在低渗透砂岩中的开发技术领域，特别是涉及到一种低渗透砂岩储层可动流体饱和度核磁共振参数表征新方法。
背景技术
低渗透砂岩储层中一部分流体在渗流过程中被毛管力和粘带力所束缚不能参与流动，另一部分能够参与流动的流体才是具有开采价值的资源。因此，可动流体饱和度是低渗透砂岩储层开发和潜力评价的一个重要参数。在目前的所有测井方法中,核磁共振测井是唯一一种可得到可动流体饱和度的方法。但是核磁共振测井曲线得到的T2谱，必须通过大量室内核磁共振实验来标定，才能得到储层可动流体饱和度Sf，并且针对性较强，也就是说不同的地区标定的方法也不同。造成低渗透砂岩储层可动资源量的筛选评价成本大大增加，评价周期过长。
为此我们发明了一种基于岩石孔隙结构的低渗透砂岩储层可动流体饱和度核磁共振参数表征新方法，解决了以上技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够直接、快速从储层核磁共振测井资料中得到低渗透砂岩储层可动流体饱和度的核磁共振参数表征新方法。
本发明的目的可通过如下技术措施来实现：低渗透砂岩储层可动流体饱和度核磁共振参数表征新方法，该低渗透砂岩储层可动流体饱和度核磁共振参数表征新方法包括：步骤1，将岩样抽空饱和模拟地层水，并进行核磁共振测试，获得横向弛豫时间T2分布及相应的幅度A；步骤2，利用T2谱中岩心核磁共振横向弛豫时间T2及相应的幅度A，计算T2几何平均值T2g；步骤3，确定离心力，进行离心后岩样的核磁共振测试，获得离心后的横向弛豫时间T2分布及相应的信号幅度A；步骤4，根据离心前即饱和状态的T2谱和离心后即束缚状态的T2谱，计算可动流体饱和度Sf；步骤5，建立T2几何平均值T2g与可动流体饱和度Sf的函数关系式。利用该关系式就可直接从核磁测井资料中得到储层可动流体饱和度。
本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：
在步骤1中，将经过洗油、烘干处理后的样品放入饱和装置中，抽空2～4h后加入事先经过滤和抽真空处理的饱和用模拟地层水继续抽真空1h，随后在常压下浸泡4h以上。
在步骤1中，将饱和后的岩样恒温4h以上，放入核磁共振仪中，调整仪器参数，进行饱和状态岩样的核磁共振测试，获得横向弛豫时间T2分布及相应的幅度A。
在步骤2中，计算T2几何平均值T2g的公式为：
其中，i代表所取点数，A0代表弛豫时间总幅度和，T2,i和Ai分别代表各点处的T2弛豫时间及相应的幅度。
在步骤3中，在确定离心力时，选取至少一块样品在不同离心力下离心，每次离心后进行核磁共振分析，综合对比所有离心力下的核磁共振弛豫时间T2分布，当T2分布变化不大、岩心中含水饱和度变化很小时，可确定此时的离心力为本次样品的离心力。
在步骤3中，将饱和流体的岩样置于离心机中，在确定的离心力下进行高速离心，获得束缚状态下的岩心样品；样品恒温、放入核磁共振仪中，调整仪器参数，进行离心后岩样的核磁共振测试，获得离心后的横向弛豫时间T2分布及相应的信号幅度A。
在步骤4中，从离心前即饱和状态的T2谱中找出一点，使该点左侧曲线的信号幅度和等于离心后即束缚状态的T2信号幅度和，则该点对应的T2值即为T2cutff值，在饱和状态T2谱上，T2cutff值右侧对应的信号幅度和占总信号幅度和的百分数即为可动流体饱和度Sf，
式中Sf为可动流体饱和度，百分数；T2横向弛豫时间，ms；T2min、T2max分别为横向弛豫时间分布中T2的最小值和最大值，ms；T2cutoff为T2截止值，ms；A为T2分布曲线某时刻的信号幅度。
在步骤5中，建立的T2几何平均值T2g与可动流体饱和度Sf的函数关系式为：
Sf＝aLn(T2g)+b
其中，Sf为可动流体饱和度，％；T2g横向弛豫时间T2几何平均值，ms；a、b为待定参数。
该低渗透砂岩储层可动流体饱和度核磁共振参数表征新方法还包括，在步骤5之后，将核磁共振弛豫时间T2几何平均值T2g表征可动流体饱和度Sf的方法应用于核磁共振测井解释中，利用T2几何平均值T2g与可动流体饱和度Sf的函数关系，由核磁共振测井资料得到横向弛豫时间T2分布及特征参数T2g，得到储层的可动流体饱和度Sf。
本发明中的低渗透砂岩储层可动流体饱和度核磁共振参数表征新方法，在岩心孔隙结构影响其内部流体分布的基础上，利用核磁共振特征参数T2几何平均值T2g表征可动流体饱和度Sf。该方法分别对饱和流体后的岩样和离心后的岩样进行核磁共振实验分析，获得T2几何平均值T2g和可动流体饱和度Sf，建立用核磁共振特征参数T2几何平均值T2g来表征可动流体饱和度Sf的数学模型。该方法可直接将应用到储层核磁共振测井资料中，利用低渗透砂岩储层可动流体饱和度核磁共振参数表征新方法就能够直接、快速从储层核磁共振测井资料中得到储层可动流体饱和度。
附图说明
图1为本发明的低渗透砂岩储层可动流体饱和度核磁共振参数表征新方法的一具体实施例的流程图；
图2为本发明的一具体实施例中岩心样品饱和流体状态离心前的T2分布谱图；
图3为本发明的一具体实施例中岩心样品束缚状态离心后的T2分布谱图；
图4为本发明的一具体实施例中确定岩心样品T2截止值图；
图5为本发明的一具体实施例中岩心可动流体饱和度定义图；
图6为本发明的一具体实施例中某井段核磁共振测井弛豫时间T2分布图即核磁共振测井得到的弛豫时间T2分布谱。
具体实施方式
为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图所示，作详细说明如下。
如图1所示，图1为本发明的低渗透砂岩储层可动流体饱和度核磁共振参数表征新方法的流程图。
步骤101中，将经过除油、烘干等处理后的岩样抽空饱和模拟地层水。在一实施例中，将经过洗油、烘干等处理后的样品放入饱和装置中，抽空2～4h后加入饱和用模拟地层水(事先经过滤和抽真空处理)继续抽真空1h，随后在常压下浸泡4h以上。
步骤102中，将饱和后的岩样恒温4h以上，放入核磁共振仪中，调整仪器参数，进行饱和状态岩样的核磁共振测试，获得横向弛豫时间T2分布及相应的信号幅度A，如图2所示，其中曲线的下包面积代表岩心中所含流体的量。
步骤103中，利用T2谱中岩心核磁共振横向弛豫时间T2及相应的信号幅度A，计算T2几何平均值T2g，计算T2几何平均值T2g的公式为：
其中，i代表所取点数，A0代表弛豫时间总幅度和，T2,i和Ai分别代表各点处的T2弛豫时间及相应的信号幅度。
步骤104中，选取样品进行不同离心力下离心后的核磁共振分析，确定样品的离心力。选取至少一块样品在不同离心力下离心，每次离心后进行一次核磁共振分析，综合对比所有离心力下的核磁共振弛豫时间T2分布，当T2分布变化不大、岩心中含水饱和度变化很小时，可确定此时的离心力为本次样品的离心力。
步骤105中，将饱和流体的岩样置于离心机中，在确定的离心力下进行高速离心，获得束缚状态下的岩心样品；样品恒温、放入核磁共振仪中，调整仪器参数，进行离心后岩样的核磁共振测试，获得离心后的横向弛豫时间T2分布及相应的信号幅度A，如图3所示，其中曲线的下包面积代表岩心中所含流体的量。
步骤106中，从离心前即饱和状态的T2谱中找出一点，使该点左侧曲线的信号幅度和等于离心后即束缚状态的T2分布信号幅度和，则该点对应的T2值即为T2cutff值，如图4、图5所示，图5表示在饱和状态T2谱上，小于T2cutoff的那部分流体为束缚流体，大于T2cutoff的那部分流体流体为可动流体。即T2cutff值右侧对应的信号幅度和占总信号幅度和的百分数即为可动流体饱和度Sf。
式中Sf为可动流体饱和度，百分数；T2横向弛豫时间，ms；T2min、T2max分别为横向弛豫时间分布中T2的最小值和最大值，ms；A为T2分布曲线某时刻的信号幅度。
步骤107中，利用T2几何平均值T2g表征可动流体饱和度Sf。建立T2几何平均值T2g与可动流体饱和度Sf的函数关系式：
Sf＝aLn(T2g)+b
其中，Sf为可动流体饱和度，％；T2g横向弛豫时间T2几何平均值，ms；a、b为待定参数。
步骤108中，将核磁共振弛豫时间T2几何平均值T2g表征可动流体饱和度Sf的方法应用于核磁共振测井解释中，利用T2几何平均值T2g与可动流体饱和度Sf的函数关系，由核磁共振测井得到横向弛豫时间T2分布及特征参数T2g，就可得到储层的可动流体饱和度Sf。具体应用实例见表1，为某一口井其中一段由核磁共振测井资料得到的该层段不同深度的可动流体饱和度(图6为该井段核磁共振测井资料原始数据即T2分布谱)。
表1可动流体饱和度Sf实例表
| 测井深度，m | 3257 | 3257.2 | 3257.4 | 3257.6 | 3257.8 | 3258 |
| 可动流体饱和度Sf，％ | 72.12 | 70.92 | 63.18 | 57.23 | 49.65 | 44.92 |
Claims (9)
1.低渗透砂岩储层可动流体饱和度核磁共振参数表征新方法，其特征在于，该低渗透砂岩储层可动流体饱和度核磁共振参数表征新方法包括：
步骤1，将岩样抽空饱和模拟地层水，并进行核磁共振测试，获得横向弛豫时间T2分布及相应的幅度A；
步骤2，利用T2谱中岩心核磁共振横向弛豫时间T2及相应的幅度A，计算T2几何平均值T2g；
步骤3，确定离心力，进行离心后岩样的核磁共振测试，获得离心后的横向弛豫时间T2分布及相应的信号幅度A；
步骤4，根据离心前即饱和状态的T2谱和离心后即束缚状态的T2谱，计算可动流体饱和度Sf；
步骤5，建立T2几何平均值T2g与可动流体饱和度Sf的函数关系式。
2.根据权利要求1所述的低渗透砂岩储层可动流体饱和度核磁共振参数表征新方法，其特征在于，在步骤1中，将经过洗油、烘干处理后的样品放入饱和装置中，抽空2～4h后加入事先经过滤和抽真空处理的饱和用模拟地层水继续抽真空1h，随后在常压下浸泡4h以上。
3.根据权利要求2所述的低渗透砂岩储层可动流体饱和度核磁共振参数表征新方法，其特征在于，在步骤1中，将饱和后的岩样恒温4h以上，放入核磁共振仪中，调整仪器参数，进行饱和状态岩样的核磁共振测试，获得横向弛豫时间T2分布及相应的幅度A。
4.根据权利要求1所述的低渗透砂岩储层可动流体饱和度核磁共振参数表征新方法，其特征在于，在步骤2中，计算T2几何平均值T2g的公式为：
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其中，i代表所取点数，A0代表弛豫时间总幅度和，T2,i和Ai分别代表各点处的T2弛豫时间及相应的幅度。
5.根据权利要求1所述的低渗透砂岩储层可动流体饱和度核磁共振参数表征新方法，其特征在于，在步骤3中，在确定离心力时，选取至少一块样品在不同离心力下离心，每次离心后进行一次核磁共振分析，综合对比所有离心力下的核磁共振弛豫时间T2分布，当T2分布变化不大、岩心中含水饱和度变化很小时，可确定此时的离心力为本次样品的离心力。
6.根据权利要求1所述的低渗透砂岩储层可动流体饱和度核磁共振参数表征新方法，其特征在于，在步骤3中，将饱和流体的岩样置于离心机中，在确定的离心力下进行高速离心，获得束缚状态下的岩心样品；调整仪器参数，进行离心后岩样的核磁共振测试，获得离心后的横向弛豫时间T2分布及相应的信号幅度A。
7.根据权利要求1所述的低渗透砂岩储层可动流体饱和度核磁共振参数表征新方法，其特征在于，在步骤4中，从离心前即饱和状态的T2谱中找出一点，使该点左侧曲线的信号幅度和等于离心后即束缚状态的T2信号幅度和，则该点对应的T2值即为T2cutoff值，在饱和状态T2谱上，T2cutoff值右侧对应的信号幅度和占总信号幅度和的百分数即为可动流体饱和度Sf，
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式中Sf为可动流体饱和度，百分数；T2横向弛豫时间，ms；T2min、T2max分别为横向弛豫时间分布中T2的最小值和最大值，ms；T2cutoff为T2截止值，ms；A为T2分布曲线某时刻的信号幅度。
8.根据权利要求1所述的低渗透砂岩储层可动流体饱和度核磁共振参数表征新方法，其特征在于，在步骤5中，建立的T2几何平均值T2g与可动流体饱和度Sf的函数关系式为：
Sf＝aLn(T2g)+b
其中，Sf为可动流体饱和度，％；T2g横向弛豫时间T2几何平均值，ms；a、b为待定参数。
9.根据权利要求1所述的低渗透砂岩储层可动流体饱和度核磁共振参数表征新方法，其特征在于，该低渗透砂岩储层可动流体饱和度核磁共振参数表征新方法还包括，在步骤5之后，将核磁共振弛豫时间T2几何平均值T2g表征可动流体饱和度Sf的方法应用于核磁共振测井解释中，利用T2几何平均值T2g与可动流体饱和度Sf的函数关系，由核磁共振测井资料得到横向弛豫时间T2分布及特征参数T2g，得到储层的可动流体饱和度Sf。
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