中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所实验地质技术之核磁共振岩心分析技术

对储层孔隙微观结构以及赋存其中的不同流体的表征和可动性评价是页岩油气储层评价工作的重点内容。页岩矿物成分多样,孔隙结构复杂,通常具有低孔隙度、低渗透率和非均质性强的特征,难以使用常规的岩石物性表征技术开展研究。低场核磁共振技术(Low-Field Nuclear Magnetic Resonance,LF-NMR)具有快速、无损、近原位测试的技术优势,结合多样化的前处理方式可获取样品孔隙度、渗透率、可动流体饱和度、润湿性等岩石物理参数。近些年来,T1—T2二维核磁共振技术使得页岩中不同含氢组分得以区分,为页岩储层以及赋存于其中的流体的精细化表征提供了技术手段。

低场核磁共振系统及前处理实验装置主要包括:岩心抽真空加压饱和装置、岩心低温离心装置以及搭配高温高压外围和超临界二氧化碳驱替装置的MesoMR核磁共振成像分析系统(图1)。核磁共振谱仪磁场强度(0.3±0.03) T,主频率12.0 MHz;可实现CPMG、IR-CPMG以及SR-CPMG等序列的采样分析;高温高压驱替装置可实现最高70 MPa围压和150 ℃温度条件的测试。

目前,本实验室核磁共振谱仪已应用于四川、鄂尔多斯等盆地页岩油气储层评价研究工作:主要通过饱和流体、离心、渗吸处理前后弛豫时间的变化特征评价储层的储集性、渗透率和润湿性,T1—T2二维核磁共振技术评价储层的含油性;利用高温高压以及超临界二氧化碳驱替系统研究近地层条件下页岩油的可动性以及渗流机理,显示出较好的应用前景。