一种基于核磁共振技术的地层水矿化度测试方法与流程

本发明特别涉及石油领域求取地层水矿化度的方法，特别涉及一种基于核磁共振技术的地层水矿化度测试方法。

背景技术：

地层水中含无机盐的多少用矿化度表示，单位一般用mg/l表示。研究地层水矿化度问题对油田水、煤田水、地热资源等矿场勘探开发有重要的实际指导意义。目前，确定油田地层水矿化度的方法基本上可归纳为两种：

(1)应用测井资料求取地层水矿化度，包括根据邻井地层水矿化度资料确定本井的地层水矿化度、用阿尔奇公式确定地层水电阻率或矿化度、应用相关测井曲线计算地层水电阻率或矿化度、由区域资料和水样化验资料分析地层水矿化度。但是，由于测井资料受井眼条件及多种影响因素的影响，致使通过测井资料计算的地层水矿化度或地层水电阻率存在一定的误差。

(2)通过岩心求取地层水矿化度。该测试方法步骤繁多、且涉及岩心孔隙体积的确定，对于致密储层而言，地层水很大一部分或是全部分布在微孔中，而现有的岩心孔隙体积测试技术却很难精确确定微孔的体积，导致计算的地层水矿化度精度较低。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供一种基于核磁共振技术的地层水矿化度测试方法，目的在于快速、准确计算地层水矿化度，且能够表征出地层水在不同孔喉空间的赋存状态。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：

一种基于核磁共振技术的地层水矿化度测试方法，步骤如下：

步骤一、制作孔隙度为10％的人造岩心，其直径为2.5cm，长度为5cm；

步骤二、配制实验用蒸馏水、不同矿化度模拟地层水；

步骤三、将岩心洗盐烘干后置于饱和装置中，抽真空饱和蒸馏水，测核磁共振t2谱；

步骤四、将岩心洗盐烘干后置于饱和装置中，抽真空饱和不同矿化度地层水，测核磁共振t2谱；

步骤五、将蒸馏水、不同矿化度地层水的核磁t2谱曲线绘制在同一张图上，建立标准图版；

步骤六、将蒸馏水、不同矿化度模拟地层水的核磁t2谱在饱和状态0.01μm，0.1μm，1.0μm，10.0μm下的分布曲线绘制在同一张图上，分析矿化度对地层水在不同孔喉空间赋存状态影响；

步骤七、求取不同矿化度模拟地层水的核磁t2谱与x轴所包围的面积si、蒸馏水的核磁t2谱与x轴所包围的面积s，并计算二者之间t2谱面积差δsi；

步骤八、建立蒸馏水、不同矿化度地层水的核磁t2谱与x轴所包围的面积及其t2谱面积差数据库；

步骤九、绘制矿化度与面积差δsi之间拟合关系图，建立二者之间关系式

y＝1753.1δs-44737

其中，δs表示模拟地层水磁t2谱与x轴所包围的面积和蒸馏水核磁t2谱与x轴所包围的面积之间的差值；y表示模拟地层水矿化度，mg/l。

所述孔隙度为10％的人造岩心为基准岩样，分为若干平行岩样；一块岩心洗盐烘干后抽真空饱和蒸馏水，其余岩心洗盐烘干后抽真空饱和不同矿化度地层水。

所述的地层水矿化度具有广泛性，适用于不同油田、地层；所述蒸馏水的矿化度具有唯一性，作为基准液。

所述将人造岩心洗盐烘干后置于饱和装置中，抽真空饱和蒸馏水、不同矿化度地层水，时间为5小时。

步骤八所述计算t2谱面积差δsi通过下式实现；

δsi＝s-si

式中：si为不同矿化度地层水的核磁t2谱与x轴所包围的面积，i＝1,2,3,...,n.；s为蒸馏水的核磁t2谱与x轴所包围的面积。

蒸馏水、不同矿化度地层水的核磁t2谱(0.01μm，0.1μm，1.0μm，10.0μm)分布曲线绘制在同一张图上，说明矿化度对地层水在不同孔喉空间的赋存状态的影响。

建立矿化度与t2谱面积差δsi之间拟合关系式，实现了应用核磁共振技术测试地层水矿化度。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明通过绘制蒸馏水、不同矿化度地层水t2谱标准图版，建立矿化度与t2谱面积差δsi之间拟合关系式，有助于地层水矿化度检测方法的标准化，为地层水矿化度测试精度的提高提供了技术支撑。

(2)本发明提供的测试地层水矿化度的方法是基于核磁共振技术的特点，充分考虑不同矿化度地层水在不同孔喉空间的赋存状态，适用于不同类型地层地层水矿化度的测试，确定地层原生水矿化度。

(3)本发明以孔隙度为10％人造岩心的平行样品作为基准岩样对不同矿化度地层水，充分考虑测试结果的适用性，通过大量室内实验验证，表现出了显著效果。

附图说明

图1为本发明方法流程图。

图2为蒸馏水、不同矿化度地层水的核磁共振t2谱。

图3为矿化度对地层水在不同孔喉空间赋存状态影响。

图4为矿化度与t2谱面积差之间拟合关系图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细叙述。

本发明一种基于核磁共振技术的地层水矿化度测试方法，见图1所示，包括下述步骤：

步骤一、制作孔隙度为10％的人造岩心，其直径为2.5cm，长度为5cm；

步骤二、配制实验用蒸馏水、不同矿化度(15000mg/l、45000mg/l和75000mg/l)模拟地层水；

步骤三、将岩心洗盐烘干后置于饱和装置中，抽真空，时间为5小时，使其饱和蒸馏水，测核磁共振t2谱；

步骤四、(1)将岩心洗盐烘干后置于饱和装置中，抽真空，时间为5小时，使其被15000mg/l模拟地层水饱和，测核磁共振t2谱；

(2)将岩心洗盐烘干后置于饱和装置中，抽真空，时间为5小时，使其被45000mg/l模拟地层水饱和，测核磁共振t2谱；

(3)将岩心洗盐烘干后置于饱和装置中，抽真空，时间为5小时，使其被75000mg/l模拟地层水饱和，测核磁共振t2谱；

步骤五、将蒸馏水、不同矿化度(15000mg/l、45000mg/l和75000mg/l)模拟地层水的核磁t2谱曲线绘制在同一张图上，建立标准图版；见图2所示：

步骤六、将蒸馏水、不同矿化度(15000mg/l、45000mg/l和75000mg/l)模拟地层水的核磁t2谱在饱和状态0.01μm，0.1μm，1.0μm，10.0μm下的分布曲线绘制在同一张图上，分析矿化度对地层水在不同孔喉空间赋存状态影响；见图3所示：

步骤七、求取不同矿化度(15000mg/l、45000mg/l和75000mg/l)模拟地层水的核磁t2谱与x轴所包围的面积si、蒸馏水的核磁t2谱与x轴所包围的面积s，并计算二者之间t2谱面积差δsi；

(1)求取蒸馏水的核磁t2谱与x轴所包围的面积s；

(2)求取矿化度为15000mg/l模拟地层水的核磁t2谱与x轴所包围的面积s1，并计算其与s(蒸馏水的核磁t2谱与x轴所包围的面积)之间t2谱面积差δs1；

(3)求取矿化度为45000mg/l模拟地层水的核磁t2谱与x轴所包围的面积s2，并计算其与s(蒸馏水的核磁t2谱与x轴所包围的面积)之间t2谱面积差δs2；

(4)求取矿化度为75000mg/l模拟地层水的核磁t2谱与x轴所包围的面积s3，并计算其与s(蒸馏水的核磁t2谱与x轴所包围的面积)之间t2谱面积差δs3。

步骤八、建立蒸馏水、不同矿化度(15000mg/l、45000mg/l和75000mg/l)模拟地层水的核磁t2谱与x轴所包围的面积及其t2谱面积差数据库；

表1蒸馏水、不同矿化度地层水的核磁t2谱与x轴所包围的面积及面积差数据库

步骤九、绘制矿化度(15000mg/l、45000mg/l和75000mg/l)与t2谱面积差δsi之间拟合关系图，建立二者之间关系式；见图4所示：

y＝1753.1δs-44737

相关性系r²＝0.9887

其中，δs表示模拟地层水磁t2谱与x轴所包围的面积和蒸馏水核磁t2谱与x轴所包围的面积之间的差值；y表示模拟地层水矿化度，mg/l。