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      科學研究

      高飛明:利用核磁共振測井識別油基泥漿井非均質砂礫巖儲層流體性質【SPE Journal,2024】
      2024-05-13 閱讀:29

      基于核磁共振測井的差譜和移譜技術已被廣泛應用于水基泥漿鉆進的儲層流體性質判別中。然而,對于采用油基泥漿鉆進的儲層而言,受油基泥漿濾液侵入的影響,實際測量的核磁共振測井T2譜的形態發生了明顯變化,導致利用油基泥漿侵入狀態下建立的基于核磁共振測井的流體識別方法失去作用。

      針對上述油基泥漿鉆進砂礫巖儲層流體性質判別難題,我校地球物理與信息技術學院高飛明博士在肖亮教授的指導下,以準噶爾盆地西北緣沙灣凹陷二疊系非均質砂礫巖為目標,選取代表性巖心分別開展了模擬飽含水、油基泥漿驅水、飽含油以及油基泥漿驅油共4種狀態的核磁共振實驗。厘清了油基泥漿侵入油、水層時的核磁共振響應機理。在此基礎上,提取反映了儲層流體性質的敏感性參數,以建立高精度的流體性質判別標準。取得如下創新性研究成果:

      1厘清了油基泥漿驅替不同類型巖石的核磁共振響應機理。模擬結果顯示,當油基泥漿侵入水層時,核磁共振T2譜呈現單峰或雙峰分布,且可動峰反映了油基泥漿濾液的體積弛豫性質;而當油基泥漿侵入油層時,核磁共振T2譜可能呈現三峰分布。第一個峰反映小孔隙束縛水的表面弛豫性質,第二個峰反映油基泥漿濾液的體積弛豫性質而第三個峰則反映殘余油的體積弛豫性質。

      2)提取了油基泥漿侵入狀態下對孔隙流體指示敏感的參數。利用兩個T2截止值將核磁共振T2譜劃分為小孔隙、中孔隙和大孔隙三個部分。對油基泥漿侵入狀態下指示孔隙流體性質較敏感的參數是三種孔隙占整個巖石孔隙空間的比重。對于含油層而言,大孔隙占整個巖石孔隙空間的比重最大,而小孔隙占整個巖石孔隙空間的比重最小,反之亦然。

      3)建立了利用核磁共振測井判別油基泥漿鉆進砂礫巖儲層流體性質的標準。結合小孔隙、中孔隙和大孔隙占整個巖石孔隙空間的比重rs1、rs2rs3以及核磁共振T2幾何均值T2lm,建立了油基泥漿鉆進砂礫巖儲層流體性質判別因子:結合鉆桿地層測試資料,建立了目標砂礫巖儲層的流體性質判別標準。

      本研究不僅提高了砂礫巖儲層流體性質的判別標準,為開發選層和儲量估算提供了依據。同時也極大地提高了核磁共振測井技術在油基泥漿鉆進地層的應用水平。



      圖1 巖心模擬油基泥漿驅水和驅油狀態下核磁共振T2譜形態對比



      圖2準噶爾盆地某油基泥漿鉆進砂礫巖儲層利用核磁共振測井判別流體性質實例

       

      本研究得到國家自然科學基金(42374158)項目的資助,相關成果發表于石油工程領域國際權威期刊《SPE Journal》上:Feiming Gao(第一作者),Liang Xiao*(通訊作者). A Method to Identify Pore Fluids in Heterogeneous Conglomerate Reservoirs Using a Nuclear Magnetic Resonance Log with Oil-Based Mud Invasion. SPE Journal, 2024, SPE-219764-PA. [IF2022=3.6]

       全文鏈接:https://doi.org/10.2118/219764-PA

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