泥页岩的核磁共振和热解分析对比研究
作为一种非侵入非破坏岩石的技术,低场核磁共振被普遍用来评估储集层的孔隙度、孔隙分布以及流体类型等.在区分流体类型方面,对于常规储层来说较多采用的是扩散-横向弛豫(D-T2)的方法,而对于非常规致密页岩来说,特别是有机质含量较为丰富的页岩,微纳米孔喉较为发育,该测量方法通常受到限制.此外,随着实验技术的进步,核磁共振的回波间隔TE越来越小,对于非常规页岩中弛豫时间较短的小孔内的流体和高粘性沥青质等均能测到,部分实验室已采用固体回波技术,测试到正在正在进行同核偶极耦合作用磁化时的信号,能够提供更完整的岩心样品内组分的评估.近期的一些研究成果表明,低场核磁共振技术可以用来评估储集层内的高粘性和固态有机相.由于T1和T2弛豫时间对固态和流体的氢核的响应不同,因此,结合这两种弛豫机制可以区分岩石中的有机相(干酪根、沥青质和残留油),即可利用T1-T2相关谱技术分别提取核磁共振对干酪根、沥青和残留油的响应.热解作为地球化学实验分析的一种常用手段,是在加热的过程中,将岩石内的残留油挥发出来或者将不挥发的有机质(干酪根)裂解成挥发性产物,然后经氢离子火焰检测其信号.该方法操作较为便捷,对样品无特殊要求,从20世纪70年代开始被石油工作者广泛接受.根据热解温度可以分为游离烃S1(300℃之前热蒸发出来,反应的是残留于岩石中的油的量)、裂解烃S2(为300-600℃受热过程中有机质裂解出来的产物)、S3为有机质受热裂解过程中CO2的量,反应了有机质含氧量的多少.众所周知,核磁共振和热解实验都是对岩石样品中氢信号含量的检测,那二者之间有没有相应的关系?本次研究基于对7块页岩样品的进行核磁共振和热解实验.在核磁共振实验中,关于固态有机质(干酪根)信号和残留油信号的提取的前提是建立T1-T2相关谱各组分的区分标准,而对于该项工作国内外学者做了大量的尝试,但仍未建立一套放之四海皆准的方案.本次研究从7块样品中选出两块岩样进行富集干酪根的实验,然后对富集的干酪根进行核磁实验,发现T1-T2相关谱中存在两个高值区:Peak A:T2＜0.1ms,T1/T2＞10;Peak B:T2＞0.1ms,T1/T2＞10.然后对富集的干酪根进行氯仿抽提后进行核磁实验,发现peak B消失,因此,本次研究认为Peak A为干酪根信号,Peak B为残留油信号.基于这个标准,本次研究对7块样品核磁共振实验中的固态有机质(干酪根)信号和残留油信号进行提取,并与热解参数S1、S2进行对比(S3反应的是含氧量,故不研究).结果表明,核磁共振测试的干酪根信号和残留油信号分别与热解参数S1和S2表现出较好的正相关关系,进一步证实两个实验的测试结果可信度较高.
泥页岩 核磁共振 热解分析 干酪根信号 残留油信号
李进步 梁宏儒 卢双舫 陈国辉
中国石油大学(华东)山东 青岛 266580
国内会议
北京
中文
16-17
2015-10-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）