利用核磁共振测量岩石孔隙度的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及岩石分析技术领域，具体而言，涉及一种利用核磁共振测量岩石孔隙 度的方法。
【背景技术】
[0002] 核磁共振测量岩石的孔隙度是对岩石孔隙中含氢流体的核磁弛豫信号进行测量， 通过不同大小孔隙中氢离子的响应，最终得出岩石孔隙结构和总孔隙度。碳酸盐岩往往因 为溶蚀作用，具有比较大的溶孔和溶洞，但是用常规的测量方法往往不能准确测量岩石中 的孔隙系统，这是因为大孔隙中的水在测量过程中流失到岩石周围，造成束缚水和小孔中 的水评价过尚。
[0003] 近年来，核磁共振仪器在岩石孔隙测量分析中越来越受到青睐，孔隙孔径比较小 的岩石在饱含水情况下测量还是比较准确，但是具有孔径较大溶孔的岩石用常规的核磁共 振测量方法有所偏差，主要问题为：具有大孔隙的岩石在饱含水后，在塑料薄膜包裹过程 中，大孔隙中的水非常容易丢失，使得最终测量出的孔隙度偏小;在核磁共振测量过程中， 大孔隙中的水容易渗流到薄膜上，使得用核磁共振测量出的小孔径孔隙所占比例增大，大 孔径孔隙所占的比例减小，造成核磁共振对大孔隙的孔隙结构评价不准确。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种利用核磁共振测量岩石孔隙度的方法，可以通过吸水 性物质束缚住岩石溶孔中的水，提高孔隙度测量值的准确度。
[0005] 本发明是采用以下技术方案实现的：
[0006] -种利用核磁共振测量岩石孔隙度的方法，包括如下步骤：
[0007] (1)、将具有溶孔的岩石加工成柱状的岩心柱，去除岩心柱附着的有机物；
[0008] (2)、在岩心柱的溶孔中塞入柔性的吸水性物质；
[0009] (3)、将岩心柱在2MPa-5MPa压力下浸没于水中24h-72h;
[0010] (4)、取出岩心柱，除去岩心柱表面的水，再使用薄膜包覆岩心柱；
[0011] (5)、将岩心柱进行核磁共振实验得出孔隙度。
[0012] 本发明的较佳实施例提供的利用核磁共振测量岩石孔隙度的方法的有益效果是：
[0013] 将具有溶孔的岩石加工成柱状的岩心柱，去除岩心柱附着的有机物，防止有机物 对核磁共振实验的影响而使孔隙度的值产生偏差。向岩心柱的溶孔内塞入吸水性物质，而 后将岩心柱在2MPa-5MPa压力下浸没于水中24h-72h，使水充分的进入岩心柱的溶孔中而被 吸水性物质束缚在溶孔内。其后，取出岩心柱，除去岩心柱表面的水，再使用薄膜包覆岩心 柱，防止岩心柱的溶孔中的水在实验的过程中流失，进而始终保持在溶孔中，这样在进行核 磁共振实验时，得到的孔隙度值更加准确，利于后续对岩石的研究。
【附图说明】
[0014] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附 图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对 范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这 些附图获得其他相关的附图。
[0015] 图1为本发明的第一试验例获得的T2图谱；
[0016] 图2为本发明的第二试验例获得的T2图谱。
【具体实施方式】
[0017] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中 的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建 议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产 品。
[0018] 下面对本发明实施例的利用核磁共振测量岩石孔隙度的方法进行具体说明。
[0019] -种利用核磁共振测量岩石孔隙度的方法，包括如下步骤：
[0020] (1)、将具有溶孔的岩石加工成柱状的岩心柱，使用岩心钻孔取样机将具有溶孔的 岩石钻成直径为2cm-2.5cm的柱状物，再使用岩石切割机将圆柱体的岩石切割成长度为 4.5 c m- 5 c m的岩心柱，得到方便进行核磁共振实验的岩心柱。去除岩心柱附着的有机物的方 式有很多，例如使用高温蒸发、活性剂洗涤等方式。本发明中，优选，使用有机溶剂溶解岩心 柱附着的有机物，有机溶剂不仅能够快速完全的溶解有机物，去除岩心柱的有机物效果好， 同时有机溶剂的沸点较低，易去除，不会在岩心柱上造成残留，影响核磁共振实验的效果。
[0021] 作为优选，有机溶剂可以选用乙醇、二氯甲烷、苯、四氯甲烷、氯仿等。以上述有机 溶剂为提取溶剂，对岩心柱进行索式提取至少24h，然后烘岩心柱至有机溶剂挥发，防止有 机物对核磁共振实验的影响而使孔隙度的值产生偏差。索式提取是从固体物质中萃取化合 物的一种方法，其是用溶剂将固体长期浸润而将所需要的物质浸出来，利用溶剂回流和虹 吸原理，使固体物质每一次都能为纯的溶剂所萃取，当溶剂加热沸腾后，蒸汽通过导气管上 升，被冷凝为液体滴入提取器中。当液面超过虹吸管最高处时，即发生虹吸现象，溶液回流 入烧瓶，因此可萃取出溶于溶剂的部分物质，就这样利用溶剂回流和虹吸作用，使固体中的 可溶物富集到烧瓶内。这种方法去除岩心柱附着的有机物更加彻底，利于减少有机物的存 在对孔隙度值的影响，保证数据的准确性。
[0022]更佳的，有机溶剂采用氯仿，氯仿又为三氯甲烷，沸点为61-62Γ，易挥发并且对大 多数有机物的溶解性好，有机物能快速的溶解在其中。以氯仿为提取溶剂，对岩心柱进行索 式提取24h-48h，然后在100°C-105°C下烘岩心柱至氯仿挥发，由于氯仿的特性，在24h-48h 的情况下可以完全溶解岩心柱中的有机物，在100°C-105°C下能够保证在较快的时间内使 氯仿挥发完全，保证实验的快速、准确的进行，防止有机物对核磁共振实验的影响而使孔隙 度的值产生偏差。
[0023] (2)、向岩心柱的溶孔内塞入柔性的吸水性物质，吸水性物质是指:遇水后能吸水 膨胀一定体积并将水储存起来的物质。柔性是指:具有可变形性的软质材料，例如海绵、棉 花等。本发明中，优选采用棉花作为柔性吸水性物质，棉花具有很好的吸水性能，密度很小， 较少的棉花就可以吸收较多的水，并且其不会影响核磁共振的实验值。溶孔包括孔径2 2_ 的大直径溶孔和孔径〈2_的小直径溶孔，小直径溶孔的孔径小，水渗入其中后，溢出的速率 较慢，因此不需在塞入吸水性物质保水，因此本发明的实施例中，均优选只将吸水性物质塞 入大直径溶孔中。需要说明的是，在小直径溶孔中塞入棉花等吸水性物质也是可行的。
[0024] 在大直径溶孔中塞入柔性的吸水性物质后，溶孔中的水能够通过吸水性物质束缚 在溶孔中，岩心柱的溶孔中能长期保有一定量的水，在实验的过程中溶孔中的水流失也会 较少，使后续的核磁共振实验能够准确的反映岩石中的溶孔的孔隙度。
[0025] 当溶孔中棉花塞入过多时，棉花会露出溶孔，棉花的量过大，相应的，棉花吸收的 水与溶孔实际应该束缚的水相比偏多，在核磁共振测量的过程中，得到的孔隙度值会偏大； 当溶孔中棉花塞入过少时，棉花不能塞满溶孔，棉花的量过小，相应的，棉花吸收的水与溶 孔实际应该束缚的水相比偏少，在核磁共振测量的过程中，得到的孔隙度值会偏小。因此， 较佳的，塞入棉花〇. 005g-0.02g到孔径为的大直径溶孔中；塞入棉花0.02g-0.03g 到孔径为的大直径溶孔中；塞入棉花0.03g-0.06g到孔径为的大直径溶孔 中；塞入棉花0.06g-0.08g到孔径大于8mm的大直径溶孔中。需要说明的是，小直径溶孔中可 以塞入棉花，也可以不塞入棉花。使岩心柱的溶孔中都充满水，溶孔中的水能够通过棉花束 缚在溶孔中，不会在实验的过程中造成溶孔中的水流失，使后续的核磁共振实验能够准确 的反映岩心柱中的溶孔的孔隙度。
[0026] (3)、将岩心柱在2MPa_5MPa压力下浸没于水中24h_72h，压力过小，水不容易进入 岩心柱中比较小或者比较深的溶孔内，压力过大，会使岩心柱发生破损、甚至损坏。浸没水 的时间过短，岩心柱的溶孔中不能完全充满水，浸没水的时间过长，浪费实验时间和实验资 源。所以，使用岩心抽空加压饱和实验仪在2MPa-5MPa压力下使岩心柱完全浸没在水中24h-72h，使岩心柱的所有溶孔中都充满水，棉花也吸收足够的水，使后续的核磁共振实验能够 准确的反映岩心柱中的溶孔