低场核磁共振测量页岩有机质含量的方法及装置的制造方法

文档序号:9488252
低场核磁共振测量页岩有机质含量的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及页岩有机质含量测量技术,尤其涉及一种低场核磁共振测量页岩有机质含量的方法及装置。
【背景技术】
[0002]自科学家发现核磁共振现象以来,其在物理学、化学、生物学以及医学等领域已经成为一种非常有用的分析测试工具。
[0003]目前,科学家们正在研究如何将核磁共振测试技术应用于石油工业的井内各种物质的含量测定中。例如针对化学组成结构复杂的页岩储层岩心,其和传统储集层岩心不同,页岩储层岩心通常富含有机质,如干酪根和沥青。并且页岩中的弛豫由流体和有机质之间的同核偶极耦合引起。目前,现有技术中对于页岩储层岩心的有机质含量的测量通常采用化学分析方法测定,该方法通过燃烧页岩,并结合化学试剂,对燃烧后的页岩的碳含量进行检测,得到页岩中的有机质含量。通常检测时间长,且需要消耗大量化学试剂,造成环境污染,同时也破坏了页岩样品材料。

【发明内容】

[0004]本发明为了解决现有技术中通过侵入式化学试验方式获得页岩中有机质含量的各种问题,提供一种低场核磁共振测量页岩有机质含量的方法及装置。
[0005]本发明提供一种低场核磁共振测量页岩有机质含量的方法,包括:
[0006]采用CPMG脉冲序列对页岩样品进行低场核磁共振测量,获得所述页岩样品的样品CPMG回波强度曲线;
[0007]采用固体回波脉冲序列对所述页岩样品进行低场核磁共振测量,获得所述页岩样品的样品固体回波强度曲线;
[0008]对所述样品CPMG回波强度曲线与所述样品固体回波强度曲线进行比对分析,获得比对后的样品回波强度差值数据;
[0009]根据所述样品回波强度差值数据,在页岩标样定标信息中查找,获得与所述样品回波强度差值数据对应的所述页岩样品的有机质含量。
[0010]本发明还提供一种低场核磁共振测量页岩有机质含量的装置,包括:
[0011]回波强度获取模块,用于采用CPMG脉冲序列对页岩样品进行低场核磁共振测量,获得所述页岩样品的样品CPMG回波强度曲线;采用固体回波脉冲序列对所述页岩样品进行低场核磁共振测量,获得所述页岩样品的样品固体回波强度曲线;
[0012]分析模块,用于对所述样品CPMG回波强度曲线与所述样品固体回波强度曲线进行比对分析,获得比对后的样品回波强度差值数据;
[0013]含量确定模块,用于根据所述样品回波强度差值数据,在页岩标样定标信息中查找,获得与所述样品回波强度差值数据对应的所述页岩样品的有机质含量。
[0014]本发明提供的低场核磁共振测量页岩有机质含量的方法及装置,通过分别采用CPMG脉冲序列、固体回波脉冲序列对页岩样品进行低场核磁共振测量,获得该页岩样品的样品CPMG回波强度曲线、样品固体回波强度曲线;再通过对两种回波强度曲线进行比对分析,获得回波强度差值数据;在页岩标样定标信息中查找,确定与该回波强度差值数据对应的有机质含量。从而实现了利用低场核磁共振的非侵入技术获得页岩的有机质含量,实现了快速、准确、试验周期短、不破坏页岩样品、不消耗化学试剂、保护环境、操作简单的页岩有机质含量的检测。
【附图说明】
[0015]图1为本发明低场核磁共振测量页岩有机质含量的方法的实施例一的流程图;
[0016]图2A为本发明低场核磁共振测量页岩有机质含量的方法的实施例二的流程图;
[0017]图2B为本发明低场核磁共振测量页岩有机质含量的方法的CPMG脉冲序列示意图;
[0018]图2C为本发明低场核磁共振测量页岩有机质含量的方法的固体回波脉冲序列示意图;
[0019]图2D为本发明低场核磁共振测量页岩有机质含量的方法的CPMG回波强度曲线与固体回波强度曲线的衰减对比图;
[0020]图3为本发明低场核磁共振测量页岩有机质含量的方法的页岩标样定标信息的确定过程流程图;
[0021]图4为本发明低场核磁共振测量页岩有机质含量的方法的页岩有机质含量与回波强度差值关系图;
[0022]图5为本发明低场核磁共振测量页岩有机质含量的装置的实施例一的结构不意图;
[0023]图6为本发明低场核磁共振测量页岩有机质含量的装置的实施例二的结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是,在附图或说明书中,相似或相同的元件皆使用相同的附图标记。
[0025]图1为本发明低场核磁共振测量页岩有机质含量的方法的实施例一的流程图,如图1所示,本实施例的方法包括:
[0026]步骤101、采用CPMG脉冲序列对页岩样品进行低场核磁共振测量,获得所述页岩样品的样品CPMG回波强度曲线。
[0027]步骤102、采用固体回波脉冲序列对页岩样品进行低场核磁共振测量,获得页岩样品的样品固体回波强度曲线。
[0028]步骤103、对样品CPMG回波强度曲线与样品固体回波强度曲线进行比对分析,获得比对后的样品回波强度差值数据。
[0029]步骤104、根据样品回波强度差值数据,在页岩标样定标信息中查找,获得与样品回波强度差值数据对应的页岩样品的有机质含量。
[0030]其中,步骤101和步骤102不存在必然的时序关系,可以由本领域技术人员自行确定测量次序。
[0031]本实施例的低场核磁共振测量页岩有机质含量的方法,通过分别采用CPMG脉冲序列、固体回波脉冲序列对页岩样品进行低场核磁共振测量,获得该页岩样品的样品CPMG回波强度曲线、样品固体回波强度曲线;再通过对两种回波强度曲线进行比对分析,获得回波强度差值数据;在页岩标样定标信息中查找,确定与该回波强度差值数据对应的有机质含量。从而实现了利用低场核磁共振的非侵入技术获得页岩的有机质含量,实现了快速、准确、试验周期短、不破坏页岩样品、不消耗化学试剂、保护环境、操作简单的页岩有机质含量的检测。
[0032]图2A为本发明低场核磁共振测量页岩有机质含量的方法的实施例二的流程图,如图2A所示,本实施例的方法包括:
[0033]步骤201、采用CPMG脉冲序列对页岩样品进行低场核磁共振测量,获得页岩样品的样品CPMG回波强度曲线。
[0034]步骤202、采用固体回波脉冲序列对页岩样品进行低场核磁共振测量,获得页岩样品的样品固体回波强度曲线。
[0035]具体的,低场核磁共振是一种非侵入性技术,石油工业领域常用来评估储集层岩心。例如用核磁共振技术提供岩心的孔隙度、孔隙大小分布等信息,在某些情况下还包括流体类型和饱和度等。目前新型的核磁共振仪器可以用于测量岩心中高粘度孔隙流体,甚至对储层岩心中的有机质。低场核磁共振方法作为岩心分析和石油勘测的重要技术手段,主要研究岩心的孔径分布、渗透性、浸润性等含油岩心的物理性质以及观测、分析流体分子的动态行为,为提高油气采收率、优化采油过程提供理论依据和实践可能。弛豫时间作为低场核磁共振的重要观测参数,包含了丰富的孔隙信息,不仅包含了孔隙流体本身的弛豫性质,还提供孔隙表面信息和流体自扩散等信息.通过对弛豫时间的分析能直接确定孔隙介质的孔径分布、孔隙度、渗透率、饱和度、自由流体指数等等。
[0036]然而和传统储集层岩心不同,页岩储层岩心一般富含有机质如干酪根和沥青。干酪根和沥青的区别是后者可被有机溶剂溶解而前者不可以。微量的沥青可能出现在不成熟的烃源岩中。而大多数沥青是干酪根生成烃类时的中间产物。研究人员发现页岩中的弛豫可能由流体和有机质之间的同核偶极耦合引起的,同时页岩中存在异核偶极耦合。同核
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