低場核磁共振技術在常規(guī)巖心分析中的應用案例分析

巖心分析是認識油氣層地質特征的必要手段，巖石作為一種多孔介質材料，其內部的孔隙結構、孔內分子的運動狀態(tài)、反應過程等現(xiàn)象以及現(xiàn)象之間的相互關系是巖心分析研究的重要課題。近年來，低場核磁共振巖心分析技術已經(jīng)成為快速測量巖石物性參數(shù)的重要手段，其適合于實驗室研究和油田現(xiàn)場應用，受到石油行業(yè)的廣泛重視，應用領域日益廣泛。

案例分析

1、孔隙度的測定

當巖樣孔隙內充滿流體時，流體的量等同于孔隙體積，核磁共振技術測得的弛豫時間譜的積分和，代表了地層巖心中的流體含量，因此如果對弛豫時間譜進行適當?shù)目潭?，便能得到巖石的核磁孔隙度。

2、含油飽和度的測定

在原始狀態(tài)下，測試地層取心巖樣的T2弛豫譜，相應的峰面積對應的是原始含油含水飽和度。將巖心浸入錳離子溶液，抑制水的信號，此時進行T2譜測試得到原始含油飽和度，原始含油含水飽和度減去原始含油飽和度即獲得原始含水飽和度。

3、潤濕性的測定

水滴入強水濕煤粉中測得T2弛豫譜僅存在吸附態(tài)水峰與顆粒間水峰，弱水濕煤粉則存在自由態(tài)水峰、顆粒間水峰和吸附態(tài)水峰。煤粉越水濕，水在煤粉顆粒間擴散越明顯，在顆粒間形成的水膜面積越大，使得顆粒間水峰和自由態(tài)水峰弛豫時間越短，隨時間變化向左移動規(guī)律越明顯。

4、巖石凍融損傷

經(jīng)過40 次凍融循環(huán)后，花崗巖的T2 譜分布主要表現(xiàn)為3 個峰圖，隨著凍融次數(shù)的增加，T2譜形態(tài)上發(fā)生了左移，即向小孔隙的T2 譜方向偏移。這也說明了在冰的凍脹和融縮作用下，巖石內部產(chǎn)生了新的微孔隙。

圖像中亮色區(qū)域為水分子所在區(qū)域，周圍黑色區(qū)域為底色，圖像色澤越亮，代表此區(qū)域水分就越高，說明此區(qū)域隙越大隨著凍融次數(shù)增加，亮度增加，孔隙度變大。

5、三軸壓縮損傷力學性能研究

隨著軸壓的增大，孔隙度總體呈指數(shù)增長趨勢。當軸壓比處于0～70%段時，曲線斜率很小，巖石內部裂隙發(fā)育緩慢，損傷增量較??；當軸壓比處于70%～90%段時，曲線斜率明顯增大，孔隙度增量較大且增速越來越快，表明大理巖內部裂隙數(shù)量增多，裂紋開度增大，損傷程度加劇，大理巖逐漸由彈性變形向塑性變形轉化；當軸壓比處于90%～100%段時，曲線的斜率急劇增大，孔隙度成倍增加，巖石內部孔隙加速擴展和貫通，損傷急劇增加直至破壞。

6、巖心高溫高壓驅替實驗

紅色代表油的信號，綠色代表水的信號。0PV代表飽和油，然后進行水驅，從左至右，中間部分首先被驅替，端面仍殘留一些油。通過成像觀察，可以看到優(yōu)勢通道和端面效應。

驅替過程整體信號逐漸變弱，第二層巖心的信號衰減速率大于第三層和第四層，與成像圖相符。一方面可以利用核磁共振測試對樣品內部驅替過程進行評價，另一方面，結合核磁共振成像技術，可對驅替過程巖心內部流體變化情況作直接了解。