利用核磁共振技術(shù)定量評(píng)價(jià)巖心洗油效果的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及巖心洗油效果評(píng)價(jià)【技術(shù)領(lǐng)域】，是一種利用核磁共振技術(shù)定量評(píng)價(jià)巖心洗油效果的方法，該方法 按下述步驟進(jìn)行：第一步，揮發(fā)洗油溶劑并烘干；第二步，測(cè)量氣體孔隙度和氣體孔隙體積；第三步，測(cè)定巖心和標(biāo)準(zhǔn)樣品的核磁共振 T2 譜；第四步，得到殘余油體積；第五步，得到殘余油孔隙度；第六步，得到殘余油飽和度，評(píng)價(jià)巖心洗油效果。 本發(fā)明測(cè)量過(guò)程時(shí)間短，有效提高了測(cè)量效率，并且本發(fā)明方法在測(cè)量時(shí)，為非接觸式、非破壞性測(cè)量，不會(huì)對(duì)巖心造成任何破壞，測(cè)量后的巖心不會(huì)影響巖心的后續(xù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量，同時(shí)，本發(fā)明方法可以同時(shí)獲得巖心孔隙度、殘余油體積、殘余油孔隙度、殘余油飽和度及殘余油核磁共振T2譜等定量參數(shù)，適用范圍廣。
【專利說(shuō)明】利用核磁共振技術(shù)定量評(píng)價(jià)巖心洗油效果的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及巖心洗油效果評(píng)價(jià)【技術(shù)領(lǐng)域】，是一種利用核磁共振技術(shù)定量評(píng)價(jià)巖心 洗油效果的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，國(guó)內(nèi)外巖心洗油效果的檢驗(yàn)方法通常為熒光分析法，按其精度又可分為定 性和定量分析法。其原理是利用熒光分析儀檢測(cè)巖樣、巖屑或浸泡過(guò)巖樣的有機(jī)溶劑中的 熒光顏色和強(qiáng)度，根據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)樣品的對(duì)比，定性或定量評(píng)價(jià)殘余油含量；此外，還有間接測(cè) 量的顆粒密度比對(duì)法，該方法對(duì)巖性的要求苛刻，誤差大，適用性不強(qiáng)。在熒光分析法中， 定性方法僅能檢測(cè)巖心表面的殘余油情況，無(wú)法得到巖心內(nèi)部的殘余油信息；對(duì)于定量分 析法，雖然能夠較準(zhǔn)確的得到殘余油含量和類型，但該方法測(cè)量過(guò)程耗時(shí)，往往需要8小時(shí) 以上，流程復(fù)雜，效率低；而且該方法需粉碎巖心，并且測(cè)量的結(jié)果僅代表被破壞的樣品或 巖屑的量值，而巖心洗油是為開展其他巖石物理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目制備樣品，通過(guò)該方法檢測(cè)洗油 效果嚴(yán)重影響巖心的后續(xù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量，對(duì)多數(shù)實(shí)驗(yàn)室來(lái)說(shuō)不可行。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供了一種利用核磁共振技術(shù)定量評(píng)價(jià)巖心洗油效果的方法，克服了上述 現(xiàn)有技術(shù)之不足，其能有效解決現(xiàn)有的巖心洗油效果的定量檢驗(yàn)方法測(cè)量過(guò)程耗時(shí)、流程 復(fù)雜、效率低，并且對(duì)巖心的破壞導(dǎo)致嚴(yán)重影響巖心的后續(xù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量的問(wèn)題。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案是通過(guò)以下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)的：一種利用核磁共振技術(shù)定量評(píng)價(jià)巖 心洗油效果的方法，其按下述步驟進(jìn)行：第一步，在待測(cè)巖樣洗油結(jié)束后，先揮發(fā)盡待測(cè)巖 樣上殘余的洗油溶劑，然后將待測(cè)巖樣烘干至無(wú)水分；第二步，測(cè)量待測(cè)巖樣的氣體孔隙體 積和待測(cè)巖樣總體積；第三步，分別測(cè)定待測(cè)巖樣的核磁共振τ 2譜和標(biāo)準(zhǔn)樣品的核磁共振 丁2譜；第四步，由公式：殘余油體積=(aXVXRGXNSV(AXrgXns )計(jì)算殘余油體積，其 中，a為標(biāo)準(zhǔn)樣品的核磁共振T2譜的面積，V為標(biāo)準(zhǔn)樣品的體積，RG為標(biāo)準(zhǔn)樣品的接收增 益，NS為標(biāo)準(zhǔn)樣品的掃描次數(shù)，Α為待測(cè)巖樣的核磁共振Τ 2譜的面積，rg為待測(cè)巖樣的接 收增益，ns為待測(cè)巖樣的掃描次數(shù)，RG、NS、rg和ns均為所采用的核磁共振儀器設(shè)定好的 參數(shù)；第五步，由公式：殘余油孔隙度=(殘余油體積/待測(cè)巖樣總體積）X 100%，計(jì)算得到 殘余油孔隙度；第六步，由公式：殘余油飽和度={殘余油體積/(氣體孔隙體積+殘余油體 積）丨X 100%，計(jì)算得到殘余油飽和度，根據(jù)殘余油體積、殘余油孔隙度或殘余油飽和度定量 評(píng)價(jià)待測(cè)巖樣的巖心洗油效果。
[0005] 下面是對(duì)上述發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn)： 上述標(biāo)準(zhǔn)樣品為已知核磁共振τ2譜特性的標(biāo)準(zhǔn)油樣或與待測(cè)巖樣同區(qū)塊的實(shí)際油樣。
[0006] 上述揮發(fā)盡待測(cè)巖樣上殘余的洗油溶劑的具體操作方法為：將待測(cè)巖樣置于排風(fēng) 柜中使殘余的洗油溶劑進(jìn)行揮發(fā)至待測(cè)巖樣上無(wú)殘余的洗油溶劑。
[0007] 上述將待測(cè)巖樣烘干至無(wú)水分的具體方法按中華人民共和國(guó)石油天然氣行業(yè)標(biāo) 準(zhǔn)SY/T5336巖心分析方法進(jìn)行待測(cè)巖樣烘干。
[0008] 本發(fā)明測(cè)量過(guò)程時(shí)間短，有效提高了測(cè)量效率，并且本發(fā)明方法在測(cè)量時(shí),為非接 觸式、非破壞性測(cè)量，不會(huì)對(duì)巖心造成任何破壞，測(cè)量后的巖心不會(huì)影響巖心的后續(xù)實(shí)驗(yàn)測(cè) 量，同時(shí)，本發(fā)明方法可以同時(shí)獲得巖心孔隙度、殘余油體積、殘余油孔隙度、殘余油飽和度 及殘余油核磁共振T 2譜等定量參數(shù)，適用范圍廣。

【具體實(shí)施方式】
[0009]本發(fā)明不受下述實(shí)施例的限制，可根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案與實(shí)際情況來(lái)確定具體 的實(shí)施方式。除非特別說(shuō)明，制備過(guò)程在常溫、常壓狀態(tài)下進(jìn)行；除非特別說(shuō)明，本發(fā)明中采 用的試劑、方法和設(shè)備為本【技術(shù)領(lǐng)域】常規(guī)試劑、方法和設(shè)備；除非特別說(shuō)明，本發(fā)明中所用 試劑均為市購(gòu)；除非特別說(shuō)明，本發(fā)明中的溶液均為溶劑為水的水溶液，例如，若未做特別 說(shuō)明，鹽酸溶液為鹽酸水溶液。
[0010] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述： 實(shí)施例1，該利用核磁共振技術(shù)定量評(píng)價(jià)巖心洗油效果的方法按下述步驟進(jìn)行：第 一步，在待測(cè)巖樣洗油結(jié)束后，先揮發(fā)盡待測(cè)巖樣上殘余的洗油溶劑，然后將待測(cè)巖樣烘 千至無(wú)水分；第二步，測(cè)量待測(cè)巖樣的氣體孔隙體積和待測(cè)巖樣總體積；第三步，分別測(cè) 定待測(cè)巖樣的核磁共振τ 2譜和標(biāo)準(zhǔn)樣品的核磁共振τ2譜；第四步，由公式：殘余油體積 = (aXVXRGXNSV(AXrgXns )計(jì)算殘余油體積，其中，a為標(biāo)準(zhǔn)樣品的核磁共振!^譜的面 積，V為標(biāo)準(zhǔn)樣品的體積，RG為標(biāo)準(zhǔn)樣品的接收增益，NS為標(biāo)準(zhǔn)樣品的掃描次數(shù)，A為待測(cè)巖 樣的核磁共振T 2譜的面積，rg為待測(cè)巖樣的接收增益，ns為待測(cè)巖樣的掃描次數(shù)，RG、NS、 rg和ns均為所采用的核磁共振儀器設(shè)定好的參數(shù)；第五步，由公式：殘余油孔隙度=(殘余 油體積/待測(cè)巖樣總體積）X 100%，計(jì)算得到殘余油孔隙度；第六步，由公式：殘余油飽和度 ={殘余油體積/(氣體孔隙體積+殘余油體積)} X 100%，計(jì)算得到殘余油飽和度，根據(jù)殘余 油體積、殘余油孔隙度或殘余油飽和度定量評(píng)價(jià)待測(cè)巖樣的巖心洗油效果。
[0011] 實(shí)施例2,作為上述實(shí)施例的優(yōu)選，標(biāo)準(zhǔn)樣品為已知核磁共振T2譜特性的標(biāo)準(zhǔn)油樣 或與待測(cè)巖樣同區(qū)塊的實(shí)際油樣。
[0012] 實(shí)施例3,作為上述實(shí)施例的優(yōu)選，揮發(fā)盡待測(cè)巖樣上殘余的洗油溶劑的具體操作 方法為：將待測(cè)巖樣置于排風(fēng)柜中使殘余的洗油溶劑進(jìn)行揮發(fā)至待測(cè)巖樣上無(wú)殘余的洗油 溶劑。
[0013] 實(shí)施例4,作為上述實(shí)施例的優(yōu)選，將待測(cè)巖樣烘干至無(wú)水分的具體方法按中華人 民共和國(guó)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T5336巖心分析方法進(jìn)行待測(cè)巖樣烘干。
[0014] 對(duì)本發(fā)明上述實(shí)施例的方法進(jìn)行實(shí)際操作檢驗(yàn)：采用某井某地層的巖心在洗油 后，釆用本發(fā)明上述實(shí)施例的方法進(jìn)行巖心洗油效果的評(píng)價(jià)： 得到的殘余油孔隙度為0.52%，氣體孔隙度為10. 4%，計(jì)算得到的殘余油飽和度為 4. 76%，同時(shí)得到巖心孔隙度為10. 92% (巖心孔隙度=氣體孔隙度+殘余油孔隙度)。
[0015] 對(duì)本發(fā)明上述實(shí)施例方法的準(zhǔn)確度進(jìn)行檢驗(yàn)： 分別選取三塊待測(cè)巖樣標(biāo)記為1號(hào)巖樣、2號(hào)巖樣和3號(hào)巖樣，分別對(duì)三塊待測(cè)巖樣進(jìn) 行氣體孔隙度、殘余油孔隙度的測(cè)定和計(jì)算，每塊待測(cè)巖樣在洗油過(guò)程中進(jìn)行4個(gè)測(cè)量點(diǎn) 測(cè)量，來(lái)評(píng)價(jià)本發(fā)明上述實(shí)施例方法的準(zhǔn)確度，結(jié)果如表1所示： Φηη?Γ :殘余油孔隙度； Φ He :氣體孔隙度； Φ :孔隙度； φ=Φηη?Γ+ΦΗθ ； 準(zhǔn)確度判定標(biāo)準(zhǔn)：孔隙度測(cè)量相對(duì)誤差應(yīng)小于〇. 5P. u·。
[0016] 由表1中數(shù)據(jù)可以得知，本發(fā)明上述實(shí)施例方法的準(zhǔn)確度均滿足要求。
[0017] 采用本發(fā)明方法進(jìn)行定量評(píng)價(jià)巖心的洗油效果，檢測(cè)時(shí)間只需30分鐘即可完成， 相比于現(xiàn)有的技術(shù)來(lái)說(shuō)，在很大程度上節(jié)省了時(shí)間，提高了測(cè)量效率，并且本發(fā)明方法在測(cè) 量時(shí)，為非接觸式、非破壞性測(cè)量，不會(huì)對(duì)巖心造成任何破壞，測(cè)量后的巖心不會(huì)影響巖心 的后續(xù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量，同時(shí)，本發(fā)明方法可以同時(shí)獲得校正的巖心孔隙度、殘余油體積、殘余油 孔隙度、殘余油飽和度及殘余油核磁共振τ 2分布譜等定量參數(shù)，通過(guò)巖心孔隙度，可以得知 該巖心所在區(qū)塊地層的石油儲(chǔ)量，殘余油飽和度可以定量評(píng)價(jià)巖心的洗油效果，從殘余油 核磁共振Τ 2譜可以獲知巖心中殘余油的核磁共振Τ2譜特征，進(jìn)而通過(guò)其他輔助參數(shù)，可以 獲知該殘余油的類型，適用范圍廣，而采用現(xiàn)有技術(shù)，僅僅能夠獲知?dú)堄嘤偷暮亢皖愋汀?br> [0018] 采用本發(fā)明方法在進(jìn)行定量評(píng)價(jià)巖心的洗油效果得到的定量參數(shù)還可以直接用 于同一樣品后續(xù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的計(jì)算和校正：如巖心無(wú)法徹底清洗干凈，則這些定量參數(shù)可直 接應(yīng)用于巖石孔隙度、飽和度、顆粒密度等重要巖石物理基礎(chǔ)參數(shù)的校正，校正時(shí)，還需測(cè) 定待測(cè)巖樣的氣體孔隙度。
[0019] 校正前的計(jì)算公式如下： 巖心孔隙度Φ :φ=100%χν氣/V總 含水飽和度sw :SW=100%XV水/V氣 含油飽和度S。：So=100%XV油/V氣 顆粒密度Pg:Pg=W干/ (V總-V氣） 校正后的計(jì)算公式如下： 巖心孔隙度Φ校：Φ校=100%X (V氣+V殘余油）/V總 含水飽和度 sw校：swS=ioo%xv纟/ (vn+va_) 含油飽和度s0校：S0校=100%XV油/ (V氣+V殘余油） 顆粒岔度P g校：P g校=(W干-（V殘余油X p殘余油））/ (V總-V氣-V殘余油） 公式參數(shù)說(shuō)明： V氣--氣體法孔隙體積（cm3); V總 巖心總體積（cm3); V殘余油--核磁共振法測(cè)量的殘余油體積（cm3); V水-含水體積（cm3); V油 含油體積（cm3); W干--巖心干重（g); p殘余油 油密度（g/cm3) 以上技術(shù)特征構(gòu)成了本發(fā)明的實(shí)施例，其具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和實(shí)施效果，可根據(jù)實(shí)際 需要增減非必要的技術(shù)特征，來(lái)滿足不同情況的需求。 i

【權(quán)利要求】
1. 一種利用核磁共振技術(shù)定量評(píng)價(jià)巖心洗油效果的方法，其特征在于按下述步驟進(jìn) 行：第一步，在待測(cè)巖樣洗油結(jié)束后，先揮發(fā)盡待測(cè)巖樣上殘余的洗油溶劑，然后將待測(cè)巖 樣烘干至無(wú)水分；第二步，測(cè)量待測(cè)巖樣的氣體孔隙體積和待測(cè)巖樣總體積；第三步，分別 測(cè)定待測(cè)巖樣的核磁共振τ 2譜和標(biāo)準(zhǔn)樣品的核磁共振τ2譜；第四步，由公式：殘余油體積 = (aXVXRGXNS)/(AXrgXns )計(jì)算殘余油體積，其中，a為標(biāo)準(zhǔn)樣品的核磁共振!^譜的面 積，V為標(biāo)準(zhǔn)樣品的體積，RG為標(biāo)準(zhǔn)樣品的接收增益，NS為標(biāo)準(zhǔn)樣品的掃描次數(shù)，A為待測(cè)巖 樣的核磁共振T 2譜的面積，rg為待測(cè)巖樣的接收增益，ns為待測(cè)巖樣的掃描次數(shù)，RG、NS、 rg和ns均為所采用的核磁共振儀器設(shè)定好的參數(shù)；第五步，由公式：殘余油孔隙度=(殘余 油體積/待測(cè)巖樣總體積）X 100%，計(jì)算得到殘余油孔隙度；第六步，由公式：殘余油飽和度 ={殘余油體積/(氣體孔隙體積+殘余油體積)} X 100%，計(jì)算得到殘余油飽和度，根據(jù)殘余 油體積、殘余油孔隙度或殘余油飽和度定量評(píng)價(jià)待測(cè)巖樣的巖心洗油效果。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用核磁共振技術(shù)定量評(píng)價(jià)巖心洗油效果的方法，其特征在 于標(biāo)準(zhǔn)樣品為已知核磁共振T2譜特性的標(biāo)準(zhǔn)油樣或與待測(cè)巖樣同區(qū)塊的實(shí)際油樣。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用核磁共振技術(shù)定量評(píng)價(jià)巖心洗油效果的方法，其特 征在于揮發(fā)盡待測(cè)巖樣上殘余的洗油溶劑的具體操作方法為：將待測(cè)巖樣置于排風(fēng)柜中使 殘余的洗油溶劑進(jìn)行揮發(fā)至待測(cè)巖樣上無(wú)殘余的洗油溶劑。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用核磁共振技術(shù)定量評(píng)價(jià)巖心洗油效果的方法，其 特征在于將待測(cè)巖樣烘干至無(wú)水分的具體方法按中華人民共和國(guó)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/ Τ5336巖心分析方法進(jìn)行待測(cè)巖樣烘干。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用核磁共振技術(shù)定量評(píng)價(jià)巖心洗油效果的方法，其特征在 于將待測(cè)巖樣烘干至無(wú)水分的具體方法按中華人民共和國(guó)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T5336 巖心分析方法進(jìn)行待測(cè)巖樣烘干。
【文檔編號(hào)】G01N24/08GK104297280SQ201410544426
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月15日
【發(fā)明者】王雪亮, 高秋濤, 姚萬(wàn)鵬, 房濤, 陳海波, 王新云 申請(qǐng)人:中國(guó)石油集團(tuán)西部鉆探工程有限公司