一种基于核磁共振技术评价致密砂岩储层水敏性的方法技术

本发明专利技术涉及一种致密砂岩储层水敏性评价方法，特别涉及一种基于核磁共振技术评价致密砂岩储层水敏性的方法。包括致密砂岩岩心制备；利用核磁共振测试岩心饱和水状态T2谱图；水敏性实验及水敏指数计算；建立核磁共振T2几何均值与水敏指数的关系图版；利用核磁共振测试岩心水敏后的T2谱图；水敏伤害机理分析；目标区块不同生产层位水敏性分析。有益效果是：解决了现有技术中的实验周期长，对储层岩心有伤害，且不能分析储层水敏性伤害的内在机理的问题；借助了核磁共振技术，可以快速无损的对致密砂岩储层的不同层位水敏性进行评价，提高测试效率，还可以对水敏性的孔喉伤害机理进行分析，对于致密砂岩储层注水开发技术具有重要意义。意义。意义。

【技术实现步骤摘要】
一种基于核磁共振技术评价致密砂岩储层水敏性的方法


[0001]本专利技术涉及致密砂岩储层水敏性评价方法，特别涉及一种基于核磁共振技术评价致密砂岩储层水敏性的方法。

技术介绍

[0002]在石油工业中，水敏性伤害是指外来流体与储层配伍性差，引起油气储层中黏土矿物的水化、膨胀和分散，导致粘土微粒及由粘土胶结的碎屑微粒的释放和运移，致使渗透率降低的现象。尤其是对于致密砂岩储层，其渗透率低、孔喉细小、孔隙结构复杂，在钻完井、储层改造以及注水开发的过程中，水敏性伤害更为严重，从而极大增加了其开发难度。
[0003]目前，水敏性评价通常参照行业标准《储层敏感性流动实验评价方法》（SY/T 5358—2010）进行测试，通过测量敏感性伤害前后渗透率的变化评价岩心的伤害程度，结合扫描电镜、X衍射、压汞技术等手段，从粘土矿物成分、岩石矿物学特征以及孔隙结构等方面对水敏性伤害产生的机理进行定性分析和主控因素研究，而核磁共振作为是一种快速、无损的检测方法，在水敏性评价及伤害机理等方面的研究中应用较少。国内部分文献报道了利用核磁共振技术，测试压裂液侵入或者不同矿化度地层水引起的岩心T2谱的变化，通过核磁共振渗透率模型计算水敏性伤害程度，但对于致密砂岩，水敏前后核磁共振T2谱变化幅度较小，导致利用渗透率模型计算的水敏性伤害程度误差较大。
[0004]根据核磁共振快扩散表面弛豫模型，岩石内流体弛豫快慢取决于固体表面对流体分子的作用力，这种作用力强弱的内在机制取决于岩石内的孔隙大小、岩石内固体表面性质以及岩石内饱和流体的类型和性质。T2弛豫时间越长，孔喉半径越大；T2弛豫时间越短，孔喉半径越小，某一T2弛豫时间谱的幅度代表某一孔喉半径所占的比例。此外，T2弛豫时间还受黏土矿物含量及其种类的影响，黏土矿物含量越高，T2弛豫时间越短，黏土矿物含量越低，T2弛豫时间越长，并且不同黏土矿物的T2弛豫时间由小到大为：蒙脱石<高岭石<伊利石。因此，T2弛豫时间谱不仅反映了岩样的微观孔隙结构参数，而且能反映岩样的黏土矿物含量的信息，其与岩样水敏性主控因素一致。通常用T2几何均值来表征T2分布，因此，建立针对某一目标开发区块的核磁共振T2几何均值与水敏指数的关系图版，利用核磁共振快速评价致密储层的水敏性是可行的。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种基于核磁共振技术评价致密砂岩储层水敏性的方法，用于解决现有技术中存在的实验周期长，对储层岩心有伤害，且不能分析储层水敏性伤害的内在机理的问题。且本专利技术涉及技术能借助核磁共振技术，基于探井取得岩心测试的数据，在得到不同生产层位岩屑的情况下，有效定量分析不同生产层位水敏性。
[0006]本专利技术提到的一种基于核磁共振技术评价致密砂岩储层水敏性的方法，其技术方案是：包括以下过程：
步骤1，致密砂岩岩心制备；从全直径岩心上钻取岩心，将岩心洗油烘干，测试岩心的直径、长度、气测渗透率；之后将岩心放置于抽真空饱和系统，抽真空后放入模拟地层水，继续抽真空至岩心饱和；然后加压饱和，使模拟地层水进入岩心全部孔隙，至岩心饱和充分；步骤2，利用核磁共振测试岩心饱和水状态T2谱图；擦拭岩心表面的水分，测试岩心的液测孔隙度，之后打开核磁共振岩心分析仪预热，待温控系统温度稳定后可进行核磁共振测试；将岩心放入核磁共振分析仪，测试饱和水状态下的核磁共振T2谱；步骤3，水敏性实验及水敏指数计算；利用驱替物理模拟实验装置，用模拟地层水测试岩心初始液测渗透率K0；之后用盐水进行驱替10～15倍岩心孔隙体积，停止驱替，保持温度和围压不变浸泡一段时间，并测试岩心的液测渗透率；然后用10～15倍岩心孔隙体积蒸馏水驱替岩心，测试蒸馏水驱替时的岩心液测渗透率K
i
；计算岩心水敏指数I
w
，计算公式为：I
w
=（K0‑
K
i
）/K0×
100%；步骤4，建立核磁共振T2几何均值与水敏指数的关系图版；计算岩心核磁共振T2几何均值，计算公式为，式中：T
2g
为几何均值，ms；T
2i
为各点处的弛豫时间，ms；A
i
为各点处的弛豫时间的相应幅度；A
T
为各点弛豫幅度的总和；以核磁共振T2几何均值为横坐标，以水敏指数I
w
为纵坐标，建立核磁共振T2几何均值与水敏指数的关系图版；步骤5，利用核磁共振测试岩心水敏后的T2谱图将完成水敏性实验的岩心，从岩心夹持器取出，擦拭岩心表面的水分，之后将岩心放入核磁共振分析仪，测试水敏后岩心的核磁共振T2谱；步骤6，水敏伤害机理分析将岩心的核磁共振T2分布转化为孔喉半径分布，公式为，式中r为孔喉半径，μm；T2为流体弛豫时间，ms；n、C为幂率、转化系数；将水敏前后的岩心核磁共振孔喉分布画在同一坐标系中，根据曲线变化规律，评价水敏性对致密砂岩储层不同尺度孔喉伤害程度，并分析水敏性伤害机理；步骤7，目标区块不同生产层位水敏性分析测试不同生产层位所得岩屑的核磁共振T2谱，并计算其几何均值，对应上述步骤4所得图版，确定测试生产层位的水敏指数。
[0007]优选的，上述的核磁共振岩心分析仪需要针对致密砂岩岩心进行参数设置，回波间隔TE设为0.1ms，等待时间Tw设为3000ms，回波次数设为1024次，扫描叠加次数设为128次。
[0008]优选的，步骤3中的水敏性实验及水敏指数计算，还包括：将岩心放入岩心夹持器，加围压，利用恒定流速的方式进行液测渗透率测试，流速小于岩心的临界流速，实验过程需要围压大于岩心入口端压力2MPa，当岩心压差保持在10min以上不改变，记录驱替差压和流速，利用达西公式计算岩心液测渗透率。
[0009]优选的，步骤1中的致密砂岩岩心制备，具体如下：从全直径岩心上钻取直径为2.5cm或3.8cm的岩心，将实验岩心洗油烘干，测试岩心的直径、长度；之后将岩心放置于抽真空饱和系统，抽真空48小时后放入模拟地层水，继续抽真空至岩心饱和；然后加压20MPa饱和24小时，使模拟地层水进入岩心全部孔隙，至岩心饱和充分。
[0010]优选的，步骤2中的利用核磁共振测试岩心饱和水状态T2谱图，具体如下：擦拭岩心表面的水分，测试岩心的液测孔隙度，之后打开核磁共振岩心分析仪并预热4小时，待温控系统温度稳定后可进行核磁共振测试；将岩心放入核磁共振分析仪，测试饱和水状态下的核磁共振T2谱。
[0011]优选的，步骤3中的水敏性实验及水敏指数计算，具体如下：利用驱替物理模拟实验装置，用模拟地层水测试岩心初始渗透率K0；之后用1/2初始流体矿化度盐水进行驱替10～15倍岩心孔隙体积，停止驱替，保持温度和围压不变浸泡12h以上，并测试岩心的渗透率；然后用10～15倍岩心孔隙体积蒸馏水驱替岩心，测试蒸馏水驱替时的岩心渗透率K
i
；计算岩心水敏指数I
w
，计算公式为：I
w
=（K0‑
K
i
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于核磁共振技术评价致密砂岩储层水敏性的方法，其特征是：包括以下过程：步骤1，致密砂岩岩心制备；从全直径岩心上钻取岩心，将岩心洗油烘干，测试岩心的直径、长度；之后将岩心放置于抽真空饱和系统，抽真空后放入模拟地层水，继续抽真空至岩心饱和；然后加压饱和，使模拟地层水进入岩心全部孔隙，至岩心饱和充分；步骤2，利用核磁共振测试岩心饱和水状态T2谱图；擦拭岩心表面的水分，测试岩心的液测孔隙度，之后打开核磁共振岩心分析仪预热，待温控系统温度稳定后可进行核磁共振测试；将岩心放入核磁共振分析仪，测试饱和水状态下的核磁共振T2谱；步骤3，水敏性实验及水敏指数计算；利用驱替物理模拟实验装置，用模拟地层水测试岩心初始渗透率K0；之后用盐水进行驱替10～15倍岩心孔隙体积，停止驱替，保持温度和围压不变浸泡一段时间，并测试岩心的渗透率；然后用10～15倍岩心孔隙体积蒸馏水驱替岩心，测试蒸馏水驱替时的岩心渗透率K
i
；计算岩心水敏指数I
w
，计算公式为：I
w
=（K0‑
K
i
）/K0×
100%；步骤4，建立核磁共振T2几何均值与水敏指数的关系图版；计算岩心核磁共振T2几何均值，计算公式为，式中：T
2g
为几何均值，ms；T
2i
为各点处的弛豫时间，ms；A
i
为各点处的弛豫时间的相应幅度；A
T
为各点弛豫幅度的总和；以核磁共振T2几何均值为横坐标，以水敏指数I
w
为纵坐标，建立核磁共振T2几何均值与水敏指数的关系图版；步骤5，利用核磁共振测试岩心水敏后的T2谱图将完成水敏性实验的岩心，从岩心夹持器取出，擦拭岩心表面的水分，之后将岩心放入核磁共振分析仪，测试水敏后岩心的核磁共振T2谱；步骤6，水敏伤害机理分析将岩心的核磁共振T2分布转化为孔喉半径分布，公式为，式中r为孔喉半径，μm；T2为流体弛豫时间，ms；n、C为幂率、转化系数；将水敏前后的岩心核磁共振孔喉分布画在同一坐标系中，根据曲线变化规律，评价水敏性对致密砂岩储层不同尺度孔喉伤害程度，并分析水敏性伤害机理；步骤7，目标区块不同生产层位水敏性分析测试不同生产层位所得岩屑的核磁共...

【专利技术属性】
技术研发人员：王学武，刘飞，夏志增，魏真真，郭瑾，印树明，
申请(专利权)人：山东石油化工学院，
类型：发明
国别省市：