利用核磁共振技术定量评价岩心洗油效果的方法

摘要

本发明涉及岩心洗油效果评价技术领域，是一种利用核磁共振技术定量评价岩心洗油效果的方法，该方法按下述步骤进行：第一步，挥发洗油溶剂并烘干；第二步，测量气体孔隙度和气体孔隙体积；第三步，测定岩心和标准样品的核磁共振T2谱；第四步，得到残余油体积；第五步，得到残余油孔隙度；第六步，得到残余油饱和度，评价岩心洗油效果。本发明测量过程时间短，有效提高了测量效率，并且本发明方法在测量时，为非接触式、非破坏性测量，不会对岩心造成任何破坏，测量后的岩心不会影响岩心的后续实验测量，同时，本发明方法可以同时获得岩心孔隙度、残余油体积、残余油孔隙度、残余油饱和度及残余油核磁共振T2谱等定量参数，适用范围广。

权利要求

1. 一种利用核磁共振技术定量评价岩心洗油效果的方法，其特征在于按下述步骤进行：第一步，在待测岩样洗油结束后，先挥发尽待测岩样上残余的洗油溶剂，然后将待测岩样烘干至无水分；第二步，测量待测岩样的气体孔隙体积和待测岩样总体积；第三步，分别测定待测岩样的核磁共振T2谱和标准样品的核磁共振T2谱；第四步，由公式：残余油体积=(a×V×RG×NS)/(A×rg×ns )计算残余油体积，其中，a为标准样品的核磁共振T2谱的面积，V为标准样品的体积，RG为标准样品的接收增益，NS为标准样品的扫描次数，A为待测岩样的核磁共振T2谱的面积，rg为待测岩样的接收增益，ns为待测岩样的扫描次数，RG、NS、rg和ns均为所采用的核磁共振仪器设定好的参数；第五步，由公式：残余油孔隙度=（残余油体积/待测岩样总体积）×100%，计算得到残余油孔隙度；第六步，由公式：残余油饱和度={残余油体积/（气体孔隙体积+残余油体积）}×100%，计算得到残余油饱和度，根据残余油体积、残余油孔隙度或残余油饱和度定量评价待测岩样的岩心洗油效果；其中：标准样品为已知核磁共振T2谱特性的标准油样或与待测岩样同区块的实际油样；挥发尽待测岩样上残余的洗油溶剂的具体操作方法为：将待测岩样置于排风柜中使残余的洗油溶剂进行挥发至待测岩样上无残余的洗油溶剂；将待测岩样烘干至无水分的具体方法按中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T5336岩心分析方法进行待测岩样烘干。

说明书

利用核磁共振技术定量评价岩心洗油效果的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及岩心洗油效果评价技术领域，是一种利用核磁共振技术定量评价岩心洗油效果的方法。

背景技术

[0002] 目前，国内外岩心洗油效果的检验方法通常为荧光分析法，按其精度又可分为定性和定量分析法。其原理是利用荧光分析仪检测岩样、岩屑或浸泡过岩样的有机溶剂中的荧光颜色和强度，根据与标准样品的对比，定性或定量评价残余油含量；此外，还有间接测量的颗粒密度比对法，该方法对岩性的要求苛刻，误差大,适用性不强。在荧光分析法中，定性方法仅能检测岩心表面的残余油情况，无法得到岩心内部的残余油信息；对于定量分析法，虽然能够较准确的得到残余油含量和类型，但该方法测量过程耗时，往往需要8小时以上，流程复杂，效率低；而且该方法需粉碎岩心，并且测量的结果仅代表被破坏的样品或岩屑的量值，而岩心洗油是为开展其他岩石物理实验项目制备样品，通过该方法检测洗油效果严重影响岩心的后续实验测量，对多数实验室来说不可行。

发明内容

[0003] 本发明提供了一种利用核磁共振技术定量评价岩心洗油效果的方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有的岩心洗油效果的定量检验方法测量过程耗时、流程复杂、效率低，并且对岩心的破坏导致严重影响岩心的后续实验测量的问题。

[0004] 本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种利用核磁共振技术定量评价岩心洗油效果的方法，其按下述步骤进行：第一步，在待测岩样洗油结束后，先挥发尽待测岩样上残余的洗油溶剂，然后将待测岩样烘干至无水分；第二步，测量待测岩样的气体孔隙体积和待测岩样总体积；第三步，分别测定待测岩样的核磁共振T2谱和标准样品的核磁共振T2谱；第四步，由公式：残余油体积=(a×V×RG×NS)/(A×rg×ns )计算残余油体积，其中，a为标准样品的核磁共振T2谱的面积，V为标准样品的体积，RG为标准样品的接收增益，NS为标准样品的扫描次数，A为待测岩样的核磁共振T2谱的面积，rg为待测岩样的接收增益，ns为待测岩样的扫描次数，RG、NS、rg和ns均为所采用的核磁共振仪器设定好的参数；第五步，由公式：残余油孔隙度=（残余油体积/待测岩样总体积）×100%，计算得到残余油孔隙度；第六步，由公式：残余油饱和度={残余油体积/（气体孔隙体积+残余油体积）}×100%，计算得到残余油饱和度，根据残余油体积、残余油孔隙度或残余油饱和度定量评价待测岩样的岩心洗油效果。

[0005] 下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

[0006] 上述标准样品为已知核磁共振T2谱特性的标准油样或与待测岩样同区块的实际油样。

[0007] 上述挥发尽待测岩样上残余的洗油溶剂的具体操作方法为：将待测岩样置于排风柜中使残余的洗油溶剂进行挥发至待测岩样上无残余的洗油溶剂。

[0008] 上述将待测岩样烘干至无水分的具体方法按中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T5336岩心分析方法进行待测岩样烘干。

[0009] 本发明测量过程时间短，有效提高了测量效率，并且本发明方法在测量时，为非接触式、非破坏性测量，不会对岩心造成任何破坏，测量后的岩心不会影响岩心的后续实验测量，同时，本发明方法可以同时获得岩心孔隙度、残余油体积、残余油孔隙度、残余油饱和度及残余油核磁共振T2谱等定量参数，适用范围广。

具体实施方式

[0010] 本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。除非特别说明，制备过程在常温、常压状态下进行；除非特别说明，本发明中采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备；除非特别说明，本发明中所用试剂均为市购；除非特别说明，本发明中的溶液均为溶剂为水的水溶液，例如，若未做特别说明，盐酸溶液为盐酸水溶液。

[0011] 下面结合实施例对本发明作进一步描述：

[0012] 实施例1，该利用核磁共振技术定量评价岩心洗油效果的方法按下述步骤进行：第一步，在待测岩样洗油结束后，先挥发尽待测岩样上残余的洗油溶剂，然后将待测岩样烘干至无水分；第二步，测量待测岩样的气体孔隙体积和待测岩样总体积；第三步，分别测定待测岩样的核磁共振T2谱和标准样品的核磁共振T2谱；第四步，由公式：残余油体积=(a×V×RG×NS)/(A×rg×ns )计算残余油体积，其中，a为标准样品的核磁共振T2谱的面积，V为标准样品的体积，RG为标准样品的接收增益，NS为标准样品的扫描次数，A为待测岩样的核磁共振T2谱的面积，rg为待测岩样的接收增益，ns为待测岩样的扫描次数，RG、NS、rg和ns均为所采用的核磁共振仪器设定好的参数；第五步，由公式：残余油孔隙度=（残余油体积/待测岩样总体积）×100%，计算得到残余油孔隙度；第六步，由公式：残余油饱和度={残余油体积/（气体孔隙体积+残余油体积）}×100%，计算得到残余油饱和度，根据残余油体积、残余油孔隙度或残余油饱和度定量评价待测岩样的岩心洗油效果。

[0013] 实施例2，作为上述实施例的优选，标准样品为已知核磁共振T2谱特性的标准油样或与待测岩样同区块的实际油样。

[0014] 实施例3，作为上述实施例的优选，挥发尽待测岩样上残余的洗油溶剂的具体操作方法为：将待测岩样置于排风柜中使残余的洗油溶剂进行挥发至待测岩样上无残余的洗油溶剂。

[0015] 实施例4，作为上述实施例的优选，将待测岩样烘干至无水分的具体方法按中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T5336岩心分析方法进行待测岩样烘干。

[0016] 对本发明上述实施例的方法进行实际操作检验：采用某井某地层的岩心在洗油后，采用本发明上述实施例的方法进行岩心洗油效果的评价：

[0017] 得到的残余油孔隙度为0.52%，气体孔隙度为10.4%，计算得到的残余油饱和度为4.76%，同时得到岩心孔隙度为10.92%（岩心孔隙度=气体孔隙度+残余油孔隙度）。

[0018] 对本发明上述实施例方法的准确度进行检验：

[0019] 分别选取三块待测岩样标记为1号岩样、2号岩样和3号岩样，分别对三块待测岩样进行气体孔隙度、残余油孔隙度的测定和计算，每块待测岩样在洗油过程中进行4个测量点测量，来评价本发明上述实施例方法的准确度，结果如表1所示：

[0020] Φnmr：残余油孔隙度；

[0021] φHe：气体孔隙度；

[0022] φ：孔隙度；

[0023] φ=Φnmr+φHe；

[0024] 准确度判定标准：孔隙度测量相对误差应小于0.5p.u.。

[0025] 由表1中数据可以得知，本发明上述实施例方法的准确度均满足要求。

[0026] 采用本发明方法进行定量评价岩心的洗油效果，检测时间只需30分钟即可完成，相比于现有的技术来说，在很大程度上节省了时间，提高了测量效率，并且本发明方法在测量时，为非接触式、非破坏性测量，不会对岩心造成任何破坏，测量后的岩心不会影响岩心的后续实验测量，同时，本发明方法可以同时获得校正的岩心孔隙度、残余油体积、残余油孔隙度、残余油饱和度及残余油核磁共振T2分布谱等定量参数，通过岩心孔隙度，可以得知该岩心所在区块地层的石油储量，残余油饱和度可以定量评价岩心的洗油效果，从残余油核磁共振T2谱可以获知岩心中残余油的核磁共振T2谱特征，进而通过其他辅助参数，可以获知该残余油的类型，适用范围广，而采用现有技术，仅仅能够获知残余油的含量和类型。

[0027] 采用本发明方法在进行定量评价岩心的洗油效果得到的定量参数还可以直接用于同一样品后续实验项目的计算和校正：如岩心无法彻底清洗干净，则这些定量参数可直接应用于岩石孔隙度、饱和度、颗粒密度等重要岩石物理基础参数的校正，校正时，还需测定待测岩样的气体孔隙度。

[0028] 校正前的计算公式如下：

[0029] 岩心孔隙度φ：φ=100%×V气/V总

[0030] 含水饱和度Sw：Sw=100%×V水/V气

[0031] 含油饱和度So：So=100%×V油/V气

[0032] 颗粒密度ρg：ρg=W干/（V总-V气）

[0033] 校正后的计算公式如下：

[0034] 岩心孔隙度φ校：φ校=100%×（V气+V残余油）/V总

[0035] 含水饱和度Sw校：Sw校=100%×V水/（V气+V残余油）

[0036] 含油饱和度So校：So校=100%×V油/（V气+V残余油）

[0037] 颗粒密度ρg校：ρg校=（W干-（V残余油×ρ残余油））/（V总-V气-V残余油）[0038] 公式参数说明：

[0039] V气——气体法孔隙体积（cm3）；

[0040] V总——岩心总体积（cm3）；

[0041] V残余油——核磁共振法测量的残余油体积（cm3）；

[0042] V水——含水体积（cm3）；

[0043] V油——含油体积（cm3）；

[0044] W干——岩心干重（g）；

[0045] ρ残余油——油密度（g/cm3）

[0046] 以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。