2016-08
科研开发
当代化工研旁
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岩石储集物性的核磁共振技术研究
0罗兴发
（贵州省煤田地质局实验室贵州550008）
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摘要：在实检宝条件下利用MB90MR23-060H型低场核磁共振岩心分析仪以及岩心核磁共振解释分析软件对贵州各类岩性的大量岩心开展了岩心核磁孔隙度、渗连率、束博流体饱和度实登研究，总结建立了贯州岩石核碳孔隙度、渗选率，束博水饱和度等的储层参数的解释模
型。实检研究了顺碳离子对岩石微磁响应的影响，对比了岩屑与完整岩心的核碳响应，表明利用岩屑也可以实现岩石无渗参数的测量。关键调：岩心实验研究；核碳共振；储层参数；影响
中图分类号：T
文献标识码：A
NuclearMagneticResonanceTechnologyResearchofRockReservoirNature
LuoXingfa
( Guizhou Coal Field Geological Laboratory, Guizhou, 550008 )
Abstracf : Under zhe condition of laboratory, make se of Meso.MR23-060H type Lowfield nuclear magnetic resonance core analyzer and cor2 niclear magnetic resonance ( NMR ) analysis and explanation sofware to take large ntmber of experimental study of core MPHS , permeability and irreducible flauid satunation experimen for various rocks characteristics in Guizhou province, and summarize and esfablish the interpnetation models of core MPHS, permeability and irreducible farid saturation experimenr for wariours rocks characleristics in Gwizhou province. The experimenr takes research of zhe inf/larence on rock nuclear magnetic respontse of paramagnetic ions and compares zhe magneric respotse of rock debris and complele core, which shows thar using rock debris can also achieve rhe measuremenf of rock permeability parrameters
Key words : cone experimen nesearch ; mcfear magnefic nesonance : reservoir parameter : influence
室内2MHz低场岩石核磁共振实验测量原理与响应特征与现场核磁共振测并基本相同或相近，因此开展低场条件下的岩石核磁共振实验研究对提高核磁测并应用效果具有重要意义。本文在MeS0MR23-060H型低场核磁共振实验分析仪上对贵州各类岩性的大量岩心利用岩心核磁实验解释分析软件开展了各种项目的实验分析研究，发现、总结了一些对提高核磁测并解释评价储层性质的效果具有指导意义的规
律、经验，提高了核磁测井应用效果。 1.岩石核磁孔隙度测量及其影响因素
分别采用0.35、0.6、0.9、1.2ms四种常用的回波间隔测量了各种碎屑岩岩心的核磁共振孔隙度，并与岩心气测孔隙度进行了对比。实验表明，岩石核磁孔隙度受多种因素影响，其中回波间隔的选择至关重要。对大量泥岩的实验测量表明，粘土泥质束缚水的T2弛豫时间很短，通常在2ms以下，因此在保证岩石流体充分极化的前提下，岩石核磁孔隙度随着回波间隔的增大而减小，其减小的程度与岩石粘土泥质含量的多少有关；粘土泥质含量越高，核磁孔隙度减小的程度越大；粘土泥质含量越低，所测量的核磁孔隙度越接近岩石的气测总孔隙度。实验表明，在回波间隔为0.35mS 时，测量的核磁孔隙度为岩石的真实孔隙度，
二者相关系
数高达0.96，平均误差仅为0.53个孔隙度，随着所选回波间隔的增大所测核磁孔隙度与岩心真实孔隙度的偏差也随着增大，这主要是由于回波间隔培大，核磁测量探测不到岩石中衰减较快的粘土泥质吸附束缚水信号的缘故。因此在核磁测井中，核磁测井孔隙度与地层真实孔隙度的偏差与地层粘土泥质含量有关，地层孔隙度的测量选择回波间隔越小越好，对于最小回波间隔为0.6ms核磁测并孔隙度，在地层粘土含量低到中等条件下，基本能够反映地层的真实总孔隙度。利用核磁测量可以划分岩石中不同类型的孔隙度，如总孔隙度、粘土孔隙度、毛管束缚水孔隙度、有效孔隙度等等。除
万方数据
了上述影响因素外，岩石中顺磁离子的含量较高时也会降低所测量的核磁孔隙度。
2.顺磁离子对核磁响应的影响及其应用
在核磁测井应用中岩石中顺磁离子的存在会极大地影响核磁测井资料的解释结果，因此采用岩心实验的方法开展顺磁离子在岩石中的扩散规律及其对自由流体、岩心中饱和流体的核磁响应的影响规律的研究具有重要的实际应用价值。
常见的顺磁离子有铜、铁、铬、锰等离子，其中MnCL，试剂是目前我们实验室所具备的一种常见的核磁弛豫试剂，在本次研究中我们以MnCL,试剂作为核磁测量的弛豫添加剂，考查了不同浓度的Mn2+离子对自由流体、饱和岩心的核磁响应的影响。
Mn2+离子添加剂的浓度即使很小也会对水分子中的氢核的磁共振特性产生较大的影响，使水的弛豫衰减加快，信号幅度明显降低，T2弛豫谱向弛豫时间短的方向移动。当 Mn2+离子添加剂的浓度达到2000ppm时，水相的T2弛豫时间小于10ms，而Mn2+离子对油相的磁共振特性的影响却很小，添加Mn2+离子前后油相的T2谱几乎没有变化。
图2-2给出了一块饱和水岩心在不同浓度（200、500、 800、2000ppm）MnCL,盐水溶液中浸泡不同时间后的T2弛豫时间谱的变化。
实验表明顺磁物质对岩心中流体的T2弛豫影响很复
杂，也很明显，其总体效果是使流体核磁衰减明显加快，T2谱向短T2方向移动。研究表明Mn2+离子首先通过渗吸扩散到岩心的可动流体孔障，岩心的可动峰逐渐降低，直至基本消失，表明岩石中大中孔隙中的Mn2+离子浓度达到外部溶液的离子浓度，而Mn2+离子扩散进入岩石的微小孔隙所需的时间则较长。Mn2+离子使不同岩心中可动流体谱峰消失所需的时间在低浓度下比高浓度长；在浓度相近的条件下Mn2+离子扩散到各种岩石中所需时间大致相同。