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复杂储层岩石核磁共振特性实验分析与应用研究

李艳  
【摘要】: 核磁共振测井与其他测井相比,在反映储层孔隙直径大小及其分布等方面具有独特的技术优势,为直接确定储层的束缚水饱和度和渗透率提供了更有效的方法。本文针对低孔低渗储层岩心,从核磁共振弛豫信号处理入手,系统研究多指数反演方法;以核磁共振实验为基础,对得到的核磁共振T2分布谱进行处理分析,重点探索核磁共振T2截止值的确定方法;进行高温高压核磁实验,研究温度、压力对核磁共振横向弛豫特性的影响。 孔隙介质核磁共振(NMR)弛豫信号的多指数反演在NMR岩心分析与测井解释中起着关键作用。通过多指数反演,提取采集数据中的有效信号,能得到可靠的核磁共振弛豫分布谱。本文构造一个具有典型特征的模拟弛豫时间谱,分别设定不同布点个数、回波个数、噪声大小,使用阻尼最小二乘算法反演核磁共振弛豫信号,分析各因素对反演结果的影响,从而确定阻尼最小二乘算法的反演条件。 岩心实验分析是核磁共振测井质量控制、资料处理解释与地质应用的基础。针对低孔低渗储层岩心,优化设定采集参数,测量离心前、后岩心核磁共振弛豫时间,分析其T2分布谱特征。计算核磁共振孔隙度、核磁共振渗透率,并与常规孔隙度、渗透率进行对比,计算结果吻合性好。将上述研究成果应用于油田实际,取得了较好的效果。 在核磁共振测井应用中,T2截止值的选取是确定储层相关参数的关键,本文基于离心前、后T2分布谱的特征,重点探索求取T2截止值的新方法。利用T2分布,结合压汞资料,对核磁共振弛豫分布谱分别利用线性方法与非线性方法进行转换,通过对比,优选转换方法,并开展孔隙结构参数的定量分析研究。在T2几何平均值反映孔隙结构的基础上,分别建立T2几何平均值与胶结指数m值和饱和度指数n值的关系,用孔隙结构特征优化饱和度模型,以期提高低孔低渗储层饱和度模型的精度。 目前,核磁共振的实验分析与研究大多局限于常温常压条件下,高温高压条件下的核磁共振实验研究甚少。本文选取自由水、变压器油、饱和水岩心样品,在不同温度,不同压力下分别进行核磁共振实验,分析温度、压力对流体及饱和流体岩心的核磁共振弛豫特性的影响,为利用实验室岩心实验测量结果对储层温度下NMR测井得到的结果进行刻度提供了参考。


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