確定致密砂巖飽和度指數(shù)的方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及石油地質(zhì)勘探的測井技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及確定致密砂巖飽和度指數(shù)的 方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在測井解釋中，通常是在阿爾奇公式基礎(chǔ)上對儲層進行油、氣、水綜合分析，合理 選擇解釋參數(shù)是工作的核心內(nèi)容。阿爾奇公式包含a、b、m、n四個重要的參數(shù)，通常情況下，a 和b都很接近于1，因此一般都默認為1 3和η都有自身的物理意義，m被稱作孔隙結(jié)構(gòu)指數(shù)， 它取決于地層的孔隙結(jié)構(gòu);η稱之為飽和度指數(shù)，主要反映油、氣、水在巖石孔隙中的分布對 巖石電阻率的影響，而孔隙中油、氣、水的分布又與巖石性質(zhì)、孔隙結(jié)構(gòu)等有關(guān)，因此飽和度 指數(shù)η與巖石的孔隙結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。阿爾奇的研究對象是高孔高滲、不含泥質(zhì)純砂巖，η值一 般接近2。隨著勘探形勢深入，致密砂巖成為勘探重點，其孔隙結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出孔隙類型多樣、結(jié) 構(gòu)復(fù)雜、非均質(zhì)性強、微孔發(fā)育等特點，因此孔隙結(jié)構(gòu)對致密砂巖的飽和度指數(shù)η影響巨大， 并且η值變化范圍變大。
[0003] 目前，獲得巖心飽和度指數(shù)η的常規(guī)方法是巖心電阻率實驗，在巖心電阻率實驗中 利用油或氣對飽和水巖心進行驅(qū)替，研究不同含水飽和度與電阻增大率指數(shù)的關(guān)系，通過 回歸分析計算飽和度指數(shù)η。然而，致密巖心的孔隙度、滲透率與常規(guī)巖心相比會降低很多， 巖石性質(zhì)、孔隙結(jié)構(gòu)都會對電阻率產(chǎn)生影響，在巖心電阻率實驗中利用油或氣對巖心內(nèi)的 水進行驅(qū)替是非常困難的，而且實驗周期很長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明實施例提供一種確定致密砂巖飽和度指數(shù)的方法，用以準(zhǔn)確且高效地確定 致密砂巖飽和度指數(shù)，該方法包括：
[0005] 獲得巖心飽和水狀態(tài)的核磁共振橫向弛豫時間Τ2譜；
[0006] 獲得施加不同離心力后巖心不同含水飽和度狀態(tài)的核磁共振橫向弛豫時間Τ2譜；
[0007] 根據(jù)巖心飽和水狀態(tài)的核磁共振橫向弛豫時間Τ2譜，確定巖心飽和水狀態(tài)的核磁 共振橫向弛豫時間Τ2的幾何均值；
[0008] 根據(jù)施加不同離心力后巖心不同含水飽和度狀態(tài)的核磁共振橫向弛豫時間Τ2譜， 確定施加不同離心力后巖心不同含水飽和度狀態(tài)的核磁共振橫向弛豫時間Τ2的幾何均值；
[0009] 根據(jù)巖心飽和水狀態(tài)的核磁共振橫向弛豫時間Τ2譜、以及施加不同離心力后巖心 不同含水飽和度狀態(tài)的核磁共振橫向弛豫時間Τ2譜，確定施加不同離心力后巖心的含水飽 和度；
[0010] 根據(jù)巖心飽和水狀態(tài)的核磁共振橫向弛豫時間Τ2的幾何均值、施加不同離心力后 巖心不同含水飽和度狀態(tài)的核磁共振橫向弛豫時間Τ2的幾何均值、以及施加不同離心力后 巖心的含水飽和度，確定巖心的飽和度指數(shù)。
[0011] -個實施例中，所述獲得巖心飽和水狀態(tài)的核磁共振橫向弛豫時間Τ2譜，包括：
[0012] 利用低場核磁共振巖心分析儀中的CPMG自旋回波脈沖序列，測量不同孔隙度和滲 透率的巖心飽和水狀態(tài)核磁共振信息，獲取原始回波串?dāng)?shù)據(jù)；
[0013] 對所獲取的原始回波串?dāng)?shù)據(jù)進行反演處理，得到巖心飽和水狀態(tài)核磁共振橫向弛 豫時間T2譜。
[0014] -個實施例中，所述獲得施加不同離心力后巖心不同含水飽和度狀態(tài)的核磁共振 橫向弛豫時間T2譜之前，還包括：
[0015] 根據(jù)巖心孔隙度和滲透率大小，確定低等級別、中等級別和高等級別的離心力;所 述低等級別的離心力用于使巖心內(nèi)大喉道及大喉道控制孔隙空間內(nèi)的水從巖心內(nèi)排出；所 述中等級別的離心力用于使巖心內(nèi)中等喉道及中等喉道控制孔隙空間的內(nèi)水從巖心內(nèi)排 出;所述高等級別的離心力用于使巖心內(nèi)小喉道及小喉道控制孔隙空間內(nèi)的水從巖心內(nèi)排 出；
[0016] 利用超高速離心機對巖心依次施加低等級別、中等級別和高等級別的離心力。
[0017] 一個實施例中，所述超高速離心機的離心壓力滿足如下公式：
[0018] P = 1.578X 10-7XLX (Re-L/2) Xv2;
[0019]其中，P為離心壓力，psi ;L為巖心長度，cm;Re為巖心外旋半徑，cm; v為離心機轉(zhuǎn)頭 轉(zhuǎn)速，r/min〇
[0020] -個實施例中，所述超高速離心機的最高轉(zhuǎn)頭轉(zhuǎn)速為12000r/min;和/或，所述超 高速離心機的離心艙的真空度不大于0.1 X l〇3Pa。
[0021] -個實施例中，所述獲得施加不同離心力后巖心不同含水飽和度狀態(tài)的核磁共振 橫向弛豫時間T2譜，包括：
[0022] 利用低場核磁共振巖心分析儀中的CPMG自旋回波脈沖序列，對施加低等級別離心 力后的巖心進行核磁共振測量，獲取原始回波串?dāng)?shù)據(jù);對所獲取的原始回波串?dāng)?shù)據(jù)進行反 演處理，得到巖心被施加低等級別離心力后孔隙內(nèi)剩余水的核磁共振橫向弛豫時間T2譜；
[0023] 利用低場核磁共振巖心分析儀中的CPMG自旋回波脈沖序列，對施加中等級別離心 力后的巖心進行核磁共振測量，獲取原始回波串?dāng)?shù)據(jù);對所獲取的原始回波串?dāng)?shù)據(jù)進行反 演處理，得到巖心被施加中等級別離心力后孔隙內(nèi)剩余水的核磁共振橫向弛豫時間T2譜；
[0024] 利用低場核磁共振巖心分析儀中的CPMG自旋回波脈沖序列，對施加高等級別離心 力后的巖心進行核磁共振測量，獲取原始回波串?dāng)?shù)據(jù);對所獲取的原始回波串?dāng)?shù)據(jù)進行反 演處理，得到巖心被施加高等級別離心力后孔隙內(nèi)剩余水的核磁共振橫向弛豫時間T2譜。
[0025] -個實施例中，按如下公式確定巖心飽和水狀態(tài)的核磁共振橫向弛豫時間T2的幾 何均值和施加不同離心力后巖心不同含水飽和度狀態(tài)的核磁共振橫向弛豫時間T2的幾何 均值：
[0027]其中，T2, u?為巖心核磁共振橫向弛豫時間T2的幾何均值;fi為巖心核磁共振橫向弛 豫時間T2譜中每一個分量的幅度值;1\為巖心核磁共振橫向弛豫時間T2譜中每一個分量的 T2值;i = l，. . .，k，k為巖心核磁共振橫向弛豫時間T2譜的分量個數(shù)。
[0028] -個實施例中，按如下公式確定施加不同離心力后巖心的含水飽和度：
[0030]其中，Swx為施加不同離心力后巖心的含水飽和度，T2i (Swx)為施加不同離心力后巖 心不同含水飽和度狀態(tài)的核磁共振橫向弛豫時間T2，x = l，2,3分別代表低等級別、中等級 別和高等級別離心力;T21(^1)為巖心飽和水狀態(tài)的核磁共振橫向弛豫時間T2;i = l，...， k，k為巖心核磁共振橫向弛豫時間T2譜的分量個數(shù)。
[0031] -個實施例中，按如下公式確定巖心的飽和度指數(shù)：
[0033] 其中，T2 )為巖心飽和水狀態(tài)的核磁共振橫向弛豫時間T2的幾何均值； T2,LM(Swx：l為施加不同離心力后巖心不同含水飽和度狀態(tài)的核磁共振橫向弛豫時間T2的幾何 均值，x=l，2,3分別代表低等級別、中等級別和高等級別離心力;S wx為施加不同離心力后巖 心的含水飽和度;B為系數(shù)，η為巖心的飽和度指數(shù)。
[0034] 本發(fā)明實施例還提供一種確定致密砂巖飽和度指數(shù)的裝置，用以準(zhǔn)確且高效地確 定致密砂巖飽和度指數(shù)，該裝置包括：
[0035] 第一 Τ2譜獲得模塊，用于獲得巖心飽和水狀態(tài)的核磁共振橫向弛豫時間Τ2譜；
[0036] 第二Τ2譜獲得模塊，用于獲得施加不同離心力后巖心不同含水飽和度狀態(tài)的核磁 共振橫向弛豫時間Τ2譜；
[0037] 幾何均值確定模塊，用于根據(jù)巖心飽和水狀態(tài)的核磁共振橫向弛豫時間Τ2譜，確 定巖心飽和水狀態(tài)的核磁共振橫向弛豫時間Τ2的幾何均值;根據(jù)施加不同離心力后巖心不 同含水飽和度狀態(tài)的核磁共振橫向弛豫時間Τ2譜，確定施加不同離心力后巖心不同含水飽 和度狀態(tài)的核磁共振橫向弛豫時間Τ2的幾何均值；
[0038] 含水飽和度確定模塊，用于根據(jù)巖心飽和水狀態(tài)的核磁共振橫向弛豫時間Τ2譜、 以及施加不同離心力后巖心不同含水飽和度狀態(tài)的核磁共振橫向弛豫時間Τ2譜，確定施加 不同離心力后巖心的含水飽和度；
[0039] 飽和度指數(shù)確定模塊，用于根據(jù)巖心飽和水狀態(tài)的核磁共振橫向弛豫時間Τ2的幾 何均值、施加不同離心力后巖心不同含水飽和度狀態(tài)的核磁共振橫向弛豫時間Τ2的幾何均 值、以及施加不同離心力后巖心的含水飽和度，確定巖心的飽和度指數(shù)。
[0040] -個實施例中，所述第一Τ2譜獲得模塊具體用于：
[0041] 利用低場核磁共振巖心分析儀中的CPMG自旋回波脈沖序列，測量不同孔隙度和滲 透率的巖心飽和水狀態(tài)核磁共振信息，獲取原始回波串?dāng)?shù)據(jù)；
[0042]對所獲取的原始回波串?dāng)?shù)據(jù)進行反演處理，得到巖心飽和水狀態(tài)核磁共振橫向弛 豫時間Τ2譜。
[0043] 一個實施例中，該裝置還包括：
[0044]離心力施加模塊，用于在所述第二Τ2譜獲得模塊獲得施加不同離心力后巖心不同 含水飽和度狀態(tài)的核磁共振橫向弛豫時間Τ2譜之前，根據(jù)巖心孔隙度和滲透率大小，確定 低等級別、中等級別和尚等級別的1?心力;利用超尚速1?心機對巖心依次施加低等級別、中 等級別和尚等級別的尚心力；
[0045] 其中，所述低等級別的離心