全直径核磁共振分析技术初步应用试验研究

2014-04-27吕金萍

石油地质与工程 2014年3期

吕金萍

（中国石化江苏石油工程有限公司地质测井处，江苏扬州225000）

RecCore－2500型核磁共振全直径岩样分析仪是中国石油勘探开发研究院廊坊分院研发的，江苏油田首次引进全直径核磁共振仪器，在分析样品前对仪器的各项技术性能进行了对比验证。首先用厂家的标样验证仪器精确度，其次采用小核磁分析仪与全直径核磁共振分析仪分析物性较均匀同一个样品的数据，并进行对比。经过一年多的运行，在不同温度、湿度下用标样重复校验，确定了仪器最佳的调试、运行参数。选择物性均匀的岩样进行了KCl溶液饱和后孔隙信号测量，从T2谱图形的相似程度、孔隙度值大小的对比情况来看，仪器运行稳定。通过对实验数据T2谱的分析，总结出以下几个方面的认识。

1 对物性参数可靠性的认识

通过选取物性均匀多个样品，在全直径和小样核磁两种仪器上分析对比（部分数据见表1），孔隙度、渗透率可比性强，其它参数如含水饱和度、含油饱和度以及可动水、束缚水饱和度，由于受到样品处理过程中本身特性和油气散失程度的影响，差别较大。

表1 小样和全直径岩心核磁孔、渗、含油饱和度数据对比

2 确定处理样品的时间

按照实验步骤首先用KCl溶液进行饱和，然后用MnCl2溶液浸泡，样品分别选用中低孔、渗的岩心浸泡，记录浸泡时间，采用不同间隔时间，分析T2谱的变化，确定处理好样品的最佳时间。当最近两次的T2谱重合性好或者几乎不变时，为该样品的最佳时间。经统计分析，全直径岩心样品需饱和4天就可以达到分析样品要求（见图1、图2）。

图1 T16井全直径KCl溶液饱和不同时间T2谱

用MnCl2溶液浸泡样品，要达到分析样品的要求需要较长的时间，受到岩样含油量的影响，出现了不同的处理时间。Mn2＋要扩散到全直径样品中部孔隙的水中速度非常慢，特别是物性差的水层岩心，浸泡时间超过30天，Mn2＋溶液都不能完全扩散样品孔隙水中，造成核磁检测到的油信号增大。例如，T16井岩心样品，岩性为浅灰色细砂岩，不含油（见图3），MnCl2溶液浸泡28天后分析，岩样的含油饱和度还有25.63%。当为油层时，浸泡10天 Mn2＋溶液基本就能完全扩散到样品的水中，如Q3井岩心（见图4）。

图2 Y38井全直径KCl溶液饱和不同时间T2谱

图3 T16井全直径岩心MnCl2溶液浸泡不同时间T2谱

图4 Q3井全直径岩心MnCl2溶液浸泡不同时间T2谱

3 准确分析非均质储层地质特征［1－2］

以灰岩、砾岩为例，在分析WX19样品灰岩时，小样品取样在物性差的地方，样品的孔隙度、渗透率很低；而部分取样在缝、洞发育岩石上，孔隙度较大，渗透率值很大。全直径分析的数据总体变化不是太大，受非均值影响相对较小，能较好反应储层物性（表2）。在Z43－3井的砾石分析（表3）中，受物性不均匀的影响，小核磁取样在胶结物和填充物地方，孔隙度、渗透率相对较好，取样在砾石本体上分析出来的数据孔隙度、渗透率很小；如果样品个数少，小样品核磁数据代表性差，因此全直径分析的物性数据更具代表性。

4 判断岩心内部缝、洞的存在［3］

根据核磁流体在岩石孔间驰豫现象的内控因素得知，在大空间氢原子受到的束缚力小，能量衰减慢，驰豫时间长，因此可以从T2谱图来叛断岩心内部有无大孔隙和缝存在。例如WX19井3258.35 m外，岩心从外表观察无缝洞，T2谱图分析其内部存在缝洞（见图5），随后从其内部取出的小岩心柱样证实了内部缝洞的存在。

表2 WX19井全直径灰岩核磁分析数据

表3 Z43－3井砾石核磁分析数据

5 砂泥岩薄互层的全直径T2谱图特征表现为泥岩和砂岩信号的叠加

图5 同一样品不同全直径仪器分析T2谱图

采用了不同岩性比例的砂泥岩分析，研究其T2谱图特征及其参数的变化。通过分析得出砂泥岩薄互层总体特征：束缚流体多，可动流体少，孔隙度、渗透率低。由于选取砂泥岩全直径岩心比较困难，所以选取砂质泥岩和物性较好的砂岩按不同体积比例进行全直径核磁分析，结果表明，T2谱信号几乎是砂泥岩中流体信号的按比例叠加，渗透率受泥质含量增加迅速减小（见表4）。