第六届非常规油气地质评价暨新能源学术研讨会
6th Symposium on Unconventional Oil and Gas Geological Evaluation and New Energy

161 / 2021-06-09 17:46:15

低场核磁共振技术在表征泥页岩物性、含油性、流体赋存及可动性方面的应用探讨

页岩油，可动性，赋存状态，含油性，孔隙度

页岩油气理论与技术

明确页岩储层的物性、含油性、流体赋存状态及其可动性对于甜点优选具有重要的指导意义。作为一种非破坏岩石的技术，低场核磁共振（LF-H1NMR）主要检测的是岩石中氢质子的含量及其弛豫特征，在表征流体含量、有机质丰度及成熟度、流体赋存的孔径、赋存状态以及流体可动性（结合离心）等方面具有较多的优势及应用潜力（Li et al., 2018; Khatibi et al., 2019）。与常规砂岩储层相比，泥页岩储层含有较多的有机质及黏土矿物，且储层较为致密，为了检测较小孔隙中的短弛豫流体而采用低回拨间隔TE的核磁测试参数，但同时其部分有机质（如固体沥青、干酪根）和黏土矿物羟基的氢信号亦被检测到。因此，泥页岩的核磁共振谱是各含氢组分（干酪根、黏土结构水、吸附/游离水、吸附/游离油等）的叠加响应，在物性、含油性及流体赋存方面均表现出特殊性。

为此，探索了一种考虑利用核磁共振T1-T2谱识别泥页岩各含氢组分信号的方法，建立湖相泥页岩各含氢组分的核磁共振T1-T2谱划分方案（Li et al., 2018），明确各组分弛豫特征。以此为基础，①建立考虑泥页岩骨架信号影响的核磁共振表征孔隙度及孔径分布的方法，使得测试结果更接近气测法/密度法孔隙度、低温氮气吸附及扫描电镜孔径分布；②利用密闭取芯样品，核磁直接测试块状规格样品（无需粉碎及等待过程）的含油率明显高于岩石热解实验和PY-GC实验（粉末状样品），使得含油率评价结果更接近地质实际；③通过二维谱区分油水，表征泥页岩含油的赋存孔径分布，并结合Rock-Eval 实验，揭示吸附、游离油T2截止值，从而建立利用核磁T2谱快速评价吸附、游离油的方法；④ 利用核磁共振T1-T2谱技术结合热解数据、物性及族组分数据论证T1/T2在表征游离油可动性方面的可行性，建立一种利用核磁共振T1-T2谱技术直接评价页岩油可动性的方法。