基于核磁共振测井的页岩气储层有机孔定量评价方法与流程

本发明属于油气资源地质勘探及开发，涉及一种基于核磁共振测井的页岩气储层有机孔定量评价方法。

背景技术：

1、页岩气是一种新型的非常规天然气资源，页岩气储层具有低孔低渗的储层特点，页岩储层中的纳米级孔隙结构能够直接控制气体的赋存方式和渗流规律。有机孔作为页岩纳米级孔隙系统的重要组成部分，不仅对页岩总孔隙度具有一定贡献，而且其一定程度上反映了页岩有机质生烃过程及生烃机理，对页岩气储层精细评价具有非常重要的指导作用，因此，目前有机孔研究在页岩气储层评价中是一个极其重要的研究方向。

2、近年来，大量学者对有机孔的分布形式以及定量表征做了大量的尝试。通过研究发现页岩中孔隙类型复杂，其中，有机孔是大部分高过成熟页岩中的优势孔隙类型。有机孔为有机质热演化过程中形成的生烃残留孔隙，一般形状较规则，多呈凹坑状、蜂窝状，由于泥页岩的非均质性，其大小、数量和密度都有较大变化。目前对有机孔的评价最有效的手段是实验手段，主要是通过扫描电镜来观察有机孔在镜下的分布规律，实验方法包括氩离子抛光-扫描电镜技术(bib-sem)，聚焦离子束三维重建技术(fib-sem)，纳米扫描技术(nano-ct)，原子力显微镜(afm)等。扫描电镜的的优势是能直观反映孔隙形态，有利于研究孔隙成因，另外结合一定的研究方法能够确定页岩储层孔隙度和孔径分布等信息，相关学者利用fib-sem研究了海相、海陆过渡相和陆相页岩中有机质孔隙的分类和发育规律；并且利用fe-sem并结合其它手段对某地区下志留统黑色页岩的微观孔隙结构进行了表征等。

3、但是随着页岩气储层的深入评价，有机孔的定性评价技术已经不能满足评价的需求。同时，电镜实验只能反映岩石局部微观特征，难以从宏观层次上描述岩石孔隙特征，而且费用及其高昂，一口井动辄上百万元起步，难以做到连续、大密度取样。因此，建立基于测井手段的有机孔定量评价技术成为亟待解决的难题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种基于核磁共振测井的页岩气储层有机孔定量评价方法，能够解决有机孔孔隙度的定量评价问题，成本低，易于操作和实现。

2、为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

3、基于核磁共振测井的页岩气储层有机孔定量评价方法，包括：

4、制备页岩岩心样品，得到样品对子1和样品对子2；

5、对样品对子1和样品对子2进行处理，分别获取样品对子1和样品对子2的来样状态核磁t2谱；

6、对样品对子1进行合成地层水饱和处理，获得饱和水的核磁t2谱；

7、对样品对子2进行有机化合物饱和处理，获得饱和油状态核磁t2谱；

8、对样品对子1的饱和水的核磁t2谱和来样状态核磁t2谱、样品对子2的饱和油状态核磁t2谱和来样状态核磁t2谱进行处理，划分核磁t2谱的区间，获取不同区间下的有机孔占比；

9、利用核磁测井确定对应区间孔隙度；基于不同区间下的有机孔占比和孔隙度，得到整体有机孔孔隙度分布曲线；

10、利用扫描电镜实验对整体有机孔孔隙度分布曲线进行刻度，得到有机孔定量评价结果。

11、本发明的进一步改进在于：

12、对样品对子1和样品对子2进行处理，分别获取样品对子1和样品对子2的来样状态核磁t2谱；具体为：

13、对样品对子1和样品对子2加热，并保持样品对子1和样品对子2孔隙中的流体；在核磁共振仪中进行测试，获得来样状态核磁t2谱。

14、对样品对子1进行合成地层水饱和处理，获得饱和水的核磁t2谱，具体为：用合成地层水将样品对子1进行饱和；并将饱和盐水的样品对子1在核磁共振仪进行测试，获得饱和水的核磁t2谱。

15、有机化合物包括正十二烷。

16、对样品对子2进行有机化合物饱和处理，获得饱和油状态核磁t2谱，具体为：使用正十二烷对样品对子2进行饱和；将饱和油的样品在核磁共振仪进行测试，获得饱和油的核磁t2谱；

17、对样品对子1的饱和水的核磁t2谱和来样状态核磁t2谱、样品对子2的饱和油状态核磁t2谱和来样状态核磁t2谱进行处理，具体为：

18、将样品对子1的饱和水的核磁t2谱减去来样状态核磁t2谱，得到剩余的样品对子1核磁t2谱；

19、将样品对子2的饱和油状态核磁t2谱减去来样状态核磁t2谱，得到剩余的样品对子2核磁t2谱；

20、在同一坐标系下，根据峰值分布对剩余的样品对子1核磁t2谱和样品对子2核磁t2谱进行划分，分别确定每个区间上有机孔的占比。

21、确定每个区间上有机孔占比，如公式(1)所示：

22、

23、其中，r(0.1-1.33)为0.1-1.33ms区间内有机孔占比；r(1.33-10)为1.33-10ms区间内有机孔占比；r(10-100)为10-100区间内有机孔占比；sorg(0.1-1.33)为0.1-1.33ms区间下的饱和油的有机孔的面积；sinorg(0.1-1.33)为0.1-1.33ms下的饱和水的无机孔的面积；sorg(1.33-10)为1.33-10ms区间下的饱和油的有机孔的面积；sinorg(1.33-10)为1.33-10ms下的饱和水的无机孔的面积；sorg(10-100)为10-100ms区间下的饱和油的有机孔的面积；sinorg(10-100)为10-100ms下的饱和水的无机孔的面积。

24、各区间的饱和油的有机孔面积为样本对子2在对应区间下t2谱幅度上各个点纵坐标的和；各区间的饱和水的无机孔面积为样本对子1在对应区间下t2谱幅度上各个点纵坐标的和。

25、基于不同区间下的有机孔占比和孔隙度，得到整体有机孔孔隙度分布曲线，具体为：

26、有机孔孔隙度的具体计算方法为：

27、φorg＝φ(0.1-1.33)×r(0.1-1.33)+φ(1.33-10)×r(1.33-10)+φ(10-100)×r(10-100)  (2)

28、其中，φorg为总的有机孔孔隙度；φ(0.1-1.33)为0.1-1.33ms区间对应下的总孔隙度；φ(1.33-10)为1.33-10ms区间对应下的总孔隙度；φ(10-100)为10-100ms区间对应的总孔隙度。

29、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

30、本发明通过对页岩岩心开展不同状态的核磁实验分析，得到不同状态的核磁t2谱特征，将去除来样核磁t2谱之后的饱和油和饱和水的核磁t2谱在同一坐标系下进行分析。根据t2谱峰值的分布范围，将核磁t2谱分为三个区间，分别计算对应区间上的有机孔占比，在应用核磁测井获得对应区间上的总孔隙度，两者相乘即可得到一条连续的有机孔孔隙度分布曲线，再用扫描电镜结果验证该方法的准确性。本发明将核磁实验与核磁测井进行结合，在一定程度上解决有机孔孔隙度的定量评价问题，成本低，易于操作和实现，对于页岩气储层有机孔变化规律和地质评价具有重要意义。