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核磁共振_应用研究_高分辨率核磁共振技术及其在页岩储层评价中的应用

日期:2022-06-27 14:04
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摘要: 页岩油气储层具有纳米级孔隙、超低渗透率、自生自储、大面积连续成藏等特征, 需要采取水平井、分段体积压裂等钻采工艺和工厂化的作业模式才能获得工业产能与经济效益。核磁共振在页岩储层的品质评价及甜点**方面具有潜在的技术优势,但面临孔喉尺度探测分辨率低、孔隙流体识别分辨率低、说明评价模型不适用等多重挑战。为此...



页岩油气储层具有纳米级孔隙、超低渗透率、自生自储、大面积连续成藏等特征, 需要采取水平井、分段体积压裂等钻采工艺和工厂化的作业模式才能获得工业产能与经济效益。核磁共振在页岩储层的品质评价及甜点**方面具有潜在的技术优势,但面临孔喉尺度探测分辨率低、孔隙流体识别分辨率低、说明评价模型不适用等多重挑战。为此,通过提高信噪比、优化脉冲序列等手段,将一维谱、二维谱的孔喉尺度分辨率均提高了10 倍(图1),实现了一维谱上0.01 ms、二维谱上2 ms 以上的信号探测,满足了评价页岩油气层的技术需求。



页岩的孔隙类型分为有机质孔隙、矿物基质孔隙和微裂缝孔隙三种[1]。统计结果表 明,这三种类型的孔喉直径分布范围较宽,且相互重叠;而单块样品的核磁共振与扫描电镜、CT 扫描的对比结果却表明,T2 谱上小于3 ms 的短弛豫峰为有机质孔隙,10-100 ms之间的峰为微裂缝[2,3]。因此,通过高分辨率核磁共振技术能够有效评价页岩的孔隙度及 孔隙结构,并区分不同的孔隙类型。有机质孔隙与总有机碳含量(TOC)、干酪根类型、热成熟度(Ro)、生烃强度、生烃增压[5]有直接关系,矿物基质孔隙反应了地层的压实程度,而微裂缝则反应了游离气或可动油的含量、体积压裂与天然缝网的沟通能力等,从而可评价 页岩油气储层除各向异性以外的所有品质。受内部梯度、受限扩散等因素的影响,二维谱的孔隙流体说明模型不同于常规储层,油、气、水的扩散系数D 与T2 之间不再是简单的线性关系[4](图2)。综合一维谱、二维谱的信息,建立了孔隙流体识别、分布与评价模型。经初 步应用,取得了良好的效果。

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(参考文献:《高分辨率核磁共振技术及其在页岩储层评价中的应用》)



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