一种构建岩心核磁共振T2弛豫时间与孔径变换关系的方法

本发明公开一种构建岩心核磁共振t2弛豫时间与孔径变换关系的方法，属于岩心孔隙结构。

背景技术：

1、随着油气勘探领域向致密级的发展，准确确定岩心孔隙结构成为油气储量核算、开采方案确定、开采动态等研究的关键基础。目前，关于岩心孔隙结构的测试方法众多，其中核磁共振技术及低温气体吸附测试技术是常用的高效、经济的技术手段。核磁共振技术利用岩心孔隙中的含氢流体为指针探测孔隙分布及流体信息，以其无损坏、高效率的优势在油气勘探开发领域有着巨大的应用前景。目前，对核磁共振t2谱进行孔径分布转换的过程方法大多为事先将表面弛豫率ρ2与形状因子fs给定为一个经验常数，一般是将孔隙形状简化为圆柱状(圆柱形形状因子取值为2)，再通过公式直接将t2谱转换成孔径分布曲线。显然，实际孔隙形状各异，有墨水瓶状、平板状、柱状等等，单一简化为球形或者圆管与实际情况相差甚大，表面弛豫率与岩性、所在地区等密切相关，因此该方法中对重要参数表面弛豫率与形状因子采取统一的经验性常数是不合理的，忽略了孔隙结构的异质性，这将导致结果产生较大的误差。因此想要准确表征核磁共振t2谱与孔径分布之间的转换关系，准确获取表面弛豫率ρ2与形状因子fs至关重要。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种构建岩心核磁共振t2弛豫时间与孔径变换关系的方法，以解决现有技术中，缺乏高效、简便且准确表征岩心表面弛豫率ρ2和内部孔喉形状因子fs的方法的问题。

2、一种构建岩心核磁共振t2弛豫时间与孔径变换关系的方法，包括：

3、s1.制备两个岩心；

4、将获得的岩样切分为外观一致、体积相同的两块短柱塞状岩心，并测量两块岩心的长度和直径，计算两块岩心外观体积，保证两块岩心质量相同。

5、s2.将一块岩心进行低温氮气吸附实验，根据实验结果计算形状因子fs；

6、将一块岩心研磨为60目的颗粒状，进行低温氮气吸附实验测得孔隙表面积s、孔隙体积v和孔隙半径rc，按下式计算fs：

7、

8、式中，s的单位为μm2，v的单位为μm3，rc的单位为μm。

9、s3.将另一块岩心进行饱和水操作，在岩心饱和水状态下进行核磁t2谱测试，设置离心力，对饱和水状态下的岩心进行离心；

10、离心力pc按下式计算：

11、

12、式中，pc的单位为mpa，θ为润湿角，σ为气水界面张力，为72mn/m；

13、离心机转速按下式计算：

14、

15、式中，δρ为两相流体密度差，单位为g/ml，re为岩样外旋转半径，单位为cm，l为岩心长度，单位为cm，n为离心机转速，单位为r/min。

16、s4.根据设置的离心力对每一次离心后的岩心均进行核磁共振t2谱测试，得到孔径小于rc的流体即仍遗留在岩心中的流体的t2谱分布。

17、s5.结合实验结果计算表面弛豫率ρ2：

18、

19、式中，t2为t2谱几何平均值。

20、s6.按下式计核磁共振t2时间与岩心孔径rc之间的转换关系：

21、

22、相对比现有技术，本发明具有以下有益效果：本发明可以在实验室条件下高效、简便、准确地确定出形状因子及表面弛豫率，达到岩心核磁共振弛豫时间与孔径分布之间的转换。

技术特征：

1.一种构建岩心核磁共振t2弛豫时间与孔径变换关系的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种构建岩心核磁共振t2弛豫时间与孔径变换关系的方法，其特征在于，s1包括：将获得的岩样切分为外观一致、体积相同的两块短柱塞状岩心，并测量两块岩心的长度和直径，计算两块岩心外观体积，保证两块岩心质量相同。

3.根据权利要求2所述的一种构建岩心核磁共振t2弛豫时间与孔径变换关系的方法，其特征在于，s2包括：将一块岩心研磨为60目的颗粒状，进行低温氮气吸附实验测得孔隙表面积s、孔隙体积v和孔隙半径rc，按下式计算fs：

4.根据权利要求3所述的一种构建岩心核磁共振t2弛豫时间与孔径变换关系的方法，其特征在于，s3包括：

5.根据权利要求4所述的一种构建岩心核磁共振t2弛豫时间与孔径变换关系的方法，其特征在于，s4包括：进行核磁共振t2谱测试后，得到孔径小于rc的流体即仍遗留在岩心中的流体的t2谱分布。

6.根据权利要求5所述的一种构建岩心核磁共振t2弛豫时间与孔径变换关系的方法，其特征在于，s5包括：按下式计算ρ2：

7.根据权利要求6所述的一种构建岩心核磁共振t2弛豫时间与孔径变换关系的方法，其特征在于，s6包括：

技术总结
本发明公开一种构建岩心核磁共振T<subgt;2</subgt;弛豫时间与孔径变换关系的方法，属于岩心孔隙结构技术领域，用于确定岩心核磁共振弛豫时间与孔径的变换关系，本发明通过利用岩心核磁共振、低温气体吸附实验中的相关方法确定岩心内孔隙结构相关参数，并利用公式计算出形状因子；随后结合离心实验将离心力与孔隙半径之间的关系进行表征，从而确定特定离心力下的小于离心力对应孔径内的流体的T<subgt;2</subgt;谱分布，随后通过上述确定参数计算出表面弛豫率；最后得到核磁弛豫时间T<subgt;2</subgt;与孔隙半径的关系。本发明可以在实验室条件下高效、简便、准确地确定出形状因子及表面弛豫率，达到岩心核磁共振弛豫时间与孔径分布之间的转换。

技术研发人员：高丽蓉,张建忠,马中国,刘佳丽,马飞,卢川,梁磊,曹文琦,严乐
受保护的技术使用者：西安石油大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25