基于核磁共振的致密储层岩电测量装置及测量方法

专利主权项内容

1.一种基于核磁共振的致密储层岩电测量装置测量岩石电性参数的方法，其特征在于，基于核磁共振的致密储层岩电测量装置包括毛管压力电性联测仪、核磁共振仪和数据采集控制台；所述毛管压力电性联测仪包括高压氮气储罐、围压泵和用于装夹岩样的岩心夹持器，所述高压氮气储罐和围压泵均通过管道与岩心夹持器一端连接，所述岩心夹持器的另一端连接的管道延伸至放置在称重装置上的测量瓶内；所述岩心夹持器放置于所述核磁共振仪的测量腔内，所述高压氮气储罐与岩心夹持器之间的管道上设置有第一阀门和第一压力控制器，所述围压泵与岩心夹持器之间的管道上设置有第二阀门和第二压力控制器；所述岩心夹持器与测量瓶之间的管道上设置有第三阀门；所述岩心夹持器的两端分别通过一个电极与用于测量岩样电阻的LCR数字电桥连接，所述第一压力控制器、第二压力控制器、LCR数字电桥、核磁共振仪和称重装置均与所述数据采集控制台连接；基于核磁共振的致密储层岩电测量装置测量岩石电性参数的方法包括以下步骤：S1，获取致密储层处的烘干岩样，并记录岩样的孔隙度、渗透率、长度、干重和直径，之后配置地层水，并在设定压力下对岩样进行饱和，并测量岩样的饱和重；S2，当排空测量装置内的气体和水分后，关闭第一阀门、第二阀门和第三阀门，将饱和的岩样放置于岩心夹持器的密封腔内，开启核磁共振仪和LCR数字电桥，并记录岩样完全饱和水时的岩样温度、毛管压力P、电阻和T谱；02S3，根据记录的岩样温度、电阻和核磁共振弛豫时间，计算岩样完全饱和水时的电阻率、地层因素和孔隙半径：r＝ρFT (3)cS2其中，T为岩样完全饱和水时的岩样温度；R为岩样完全饱和水时的电阻率；r为岩样完全饱和水时的电阻；c为电极系数；F为地层因素；R为地层水电阻率；φ为孔隙度；m为胶结指数；a为岩性系数；a、b为常数；T为核磁共振横向弛豫时间；ρ为岩石横向表面弛豫率；F为孔隙形状因子；r为孔隙半径；o0w112ScS4，开启第二阀门，采用围压泵给岩样施加设定围压后，开启第一阀门和第三阀门，当测量装置内的压力达到设置压力时，每隔设定时间记录一次岩样的温度、电阻和T谱；2S5，当与测量瓶连接的管道无水流出时，关闭第二阀门和第三阀门，并记录岩样处于第一个点含水饱和度下测量瓶的重量及毛管压力、岩样温度、电阻和T谱；2S6，打开第二阀门和第三阀门，继续采用围压泵给岩样施加设定围压，并每隔设定时间记录一次岩样的温度、电阻和核磁共振弛豫时间；当与测量瓶连接的管道无水流出时，关闭第二阀门和第三阀门，记录岩样处于第二个点含水饱和度下测量瓶的重量及毛管压力、岩样温度、电阻和核磁共振弛豫时间；S7，重复步骤S6，得到第三个点含水饱和度下测量瓶的重量及毛管压力、岩样温度、电阻和核磁共振弛豫时间，之后关闭第一阀门、第二阀门和第三阀门，取出岩样；S8，分别计算岩样在第一个点含水饱和度、第二个点含水饱和度、第三个点含水饱和度时的电阻率和孔隙半径及每个点的含水饱和度：r＝ρFT (6)cxS2x其中，R为岩样在第x个点含水饱和度下的电阻率；r为岩样在第x个点含水饱和度下的电阻；T为岩样在第x个点含水饱和度下的温度；r为岩样在第x个点含水饱和度下的孔隙半径；T为岩样在第x个点含水饱和度下的核磁共振横向弛豫时间；S为岩样的第x个点含水饱和度；S为岩样的初始含水饱和度；m为岩样在第x个点含水饱和度下的测量瓶的重量；ρ为水的密度；V为岩样的空隙体积；m'为岩样的饱和重；m'为岩样的干重；txxxcx2xwpxw0xwP10S9，选取多根岩样，重复步骤S1至S3，采用多根岩样得到的地层因素的计算公式和胶结指数的计算公式计算岩性系数a和胶结指数m；S10，根据同一个岩样的多个点含水饱和度及该含水饱和度下的电阻率，计算岩样的饱和度指数和岩性系数：其中，n为岩样的饱和度指数；b为岩样岩性系数；RI为电阻率增大系数。