【技术实现步骤摘要】
基于核磁共振的致密储层含油量测定方法及装置
本专利技术涉及储层含油量测定
，具体涉及一种基于核磁共振的致密储层含油量测定方法及装置。
技术介绍
地球物理测井是在勘探和开采石油、煤及金属矿体的过程中，利用各种仪器测量井下岩层的物理参数及井的技术状况，分析所记录的资料，进行地质和工程方面的研究。随着核磁共振(NuclearMagneticResonance，简称NMR)技术的不断发展，核磁共振测井技术已成为重要的地球物理测井方法之一，其在流体性质识别、孔隙结构评价及束缚水含量计算等方面发挥了重要作用。目前，核磁共振技术已广泛应用到在岩石物理中的岩石孔隙度、渗透率和自由流体参数等方面。其中，对于同时含水和油的岩石样品有两种处理方法：(1)在岩石中加入水溶性顺磁性离子溶液，将水信号弛豫时间缩短，与较长弛豫时间的油信号进行区分，该种方法的弊端是饱和溶液所需时间较长，油容易挥发，不易完全饱和岩石样品的所有孔隙，饱和溶液过程中有可能破坏岩石样品结构，误差来源多，导致测定结果不准确；(2)不加入溶液直接进行岩石检测，现有核磁共振技术的横向弛豫时间(T2弛豫时间)检测极限约为6.7ms。上述处理方式均可以实现微米级孔隙检测，进而对常规储层岩石的含油量进行测定。然而，由于致密储层岩石纳米孔隙中油水弛豫时间叠合且均很短(即T2弛豫时间小于6.7ms，尤其是0.01ms～1ms)，使得水相与油相信号之间相互影响，因此，现有技术中的上述方式均不适用于测定致密储层岩石纳米孔隙中的含油量，即，现有技术的含油量测定方式无法区分纳米级孔隙中的油相与水相核磁共振信号，因此无法准确检测得...
【技术保护点】
1.一种基于核磁共振的致密储层含油量测定方法，其特征在于，包括：脉冲序列及磁场施加步骤：向致密储层岩石施加一脉冲序列，并在施加该脉冲序列中的首个及最后一个脉冲后，分别向所述致密储层岩石施加一梯度磁场，且两次施加的梯度磁场的方向相反，其中，所述脉冲序列由三个90度脉冲组成；获取所述致密储层岩石的核磁共振信号；根据所述核磁共振信号的强度确定所述致密储层岩石的含油量。
【技术特征摘要】
2017.10.17 CN 20171096528561.一种基于核磁共振的致密储层含油量测定方法，其特征在于，包括：脉冲序列及磁场施加步骤：向致密储层岩石施加一脉冲序列，并在施加该脉冲序列中的首个及最后一个脉冲后，分别向所述致密储层岩石施加一梯度磁场，且两次施加的梯度磁场的方向相反，其中，所述脉冲序列由三个90度脉冲组成；获取所述致密储层岩石的核磁共振信号；根据所述核磁共振信号的强度确定所述致密储层岩石的含油量。2.根据权利要求1所述的致密储层含油量测定方法，其特征在于，所述脉冲序列及磁场施加步骤包括：向致密储层岩石施加第一个90度脉冲，并在施加该脉冲后的预设时段内，向该致密储层岩石施加第一梯度磁场；待所述致密储层岩石中的油相物质对应的油相磁化向量和水相物质对应的水相磁化向量分别处于第二轴线的正负方向时，向所述致密储层岩石施加第二个90度脉冲，其中，所述第二轴线垂直于与初始磁场方向平行的第一轴线；待所述油相磁化向量处于初始磁场方向且所述水相磁化向量自第一轴线的初始磁场反方向翻转至所述第二轴线上时，施加第三个90度脉冲，并在施加所述第三个脉冲后的预设时段内，向所述致密储层岩石施加第二梯度磁场，其中，所述第二梯度磁场与所述第一梯度磁场的磁场强度相同且方向相反。3.根据权利要求2所述的致密储层含油量测定方法，其特征在于，所述向致密储层岩石施加第一个90度脉冲，并在施加该脉冲后的预设时段内，向该致密储层岩石施加第一梯度磁场，包括：向所述致密储层岩石施加第一个90度脉冲，使得所述油相磁化向量和水相磁化向量均由所述第一轴线的初始磁场反方向翻转至所述第二轴线的同一方向上；以及，在施加所述第一个90度脉冲后的预设时段内，向该致密储层岩石施加第一梯度磁场并持续第一时长，使得所述油相磁化向量和水相磁化向量分别旋转至所述第二轴线的正负方向上。4.根据权利要求2所述的致密储层含油量测定方法，其特征在于，所述向所述致密储层岩石施加第二个90度脉冲，包括：向所述致密储层岩石施加第二个90度脉冲并等待第二时长，先使得所述油相磁化向量和水相磁化向量自第二轴线分别翻转至所述第一轴线的初始磁场方向和初始磁场反方向上，再使得所述水相磁化向量自所述第一轴线的初始磁场反方向翻转至所述第二轴线。5.根据权利要求2所述的致密储层含油量测定方法，其特征在于，所述施加第三个90度脉冲，并在施加所述第三个脉冲后的预设时段内，向所述致密储层岩石施加第二梯度磁场，包括：施加第三个90度脉冲，使得所述油相磁化向量自所述第一轴线的初始磁场方向翻转至第二轴线，所述水相磁化向量自所述第二轴线翻转至所述第一轴线的初始磁场方向上；以及，在施加所述第三个脉冲后的预设时段内，向所述致密储层岩石施加第二梯度磁场并持续第三时长，以抵消施加在所述致密储层岩石上的第一梯度磁场。6.根据权利要求1所述的致密储层含油量测定方法，其特征在于，在所述根据所述核磁共振信号的强度确定所述致密储层岩石的含油量之前，还包括：判断所述核磁共振信号的类型是否为回波信号；若是，则判定所述核磁共振信号为油相核磁共振信号。7.根据权利要求6所述的致密储层含油量测定方法，其特征在于，所述判定所述核磁共振信号为油相核磁共振信号，包括：若所述核磁共振信号为回波信号，则确定当前的所述致密储层岩石中的油相物质对应的油相磁化向量由第二轴线向初始磁场方向翻转，进而确定当前的核磁共振信号为油相核磁共振信号；其中，所述第二轴线垂直于所述初始磁场方向。8.根据权利要求6所述的致密储层含油量测定方法，其特征在于，还包括：若所述核磁共振信号不为所述回波信号，则判定所述核磁共振信号由水相核磁共振信号及油相核磁共振信号共同组成；调整第一时长、第二时长和第三时长中的至少一个值；其中，所述第一时长为向所述致密储层岩石施加第一梯度磁场的持续时间，所述第二时长为所述脉冲序列中的第二个90度脉冲与第三个90度脉冲之间的时间间隔，所述第三时长为向所述致密储层岩石施加第二梯度磁场的持续时间，所述第一梯度磁场与所述第二梯度磁场方向相反；以及，基于调整后的第一时长、第二时长和第三时长中的至少一个值，重新执行所述脉冲序列及磁场施加步骤。9.根据权利要求1所述的致密储层含油量测定方法，其特征在于，所述根据所述核磁共振信号的强度确定所述致密储层岩石的含油量，包括：根据所述核磁共振信号的强度以及预设的核磁共振信号强度与含油量的关系曲线，获得所述致密储层岩石的含油量。10.根据权利要求9所述的基于核磁共振的致密储层含油量测定方法，其特征在于，所述关系曲线预先通过以下步骤获得：确定多个已知含油量的致密储层岩石的核磁共振信号强度及含油量；对所述致密储层岩石的核磁共振信号强度及含油量进行线性拟合，获得核磁共振信号强度与含油量的关系曲线。11.根据权利要求3或8所述的基于核磁共振的致密储层含油量测定方法，其特征在于，所述第一时长为0.01ms～6ms。12.根据权利要求4或8所述的基于核磁共振的致密储层含油量测定方法，其特征在于，所述第二时长为1ms～10ms。13.根据权利要求5或8所述的基于核磁共振的致密储层含油量测定方法，其特征在于，所述第三时长为0.01ms～6ms。14.一种基于核磁共振的致密储层含油量测定装置，其特征在于，包括：脉冲序列及磁场施加模块，用于执行脉冲序列及磁场施加步骤：向致密储层岩石施加一脉冲序列，并在施加该脉冲序列中的首个及最后一个脉冲后，分别向所述致密储层岩石施加一梯度磁场，且两次施加的梯度磁场的方向相反，其中，所述脉冲序列由三个90度脉冲组成；核磁共振信号获取模块，用于获取所述致密储层岩石的核磁共振信号；致密储层岩石的含油量确定模块，用于根据所述核磁共振信号的强度确定所述致密储层岩石的含油量。15.根据权利要求14所述的致密储层含油量测定装置，其特征在于，所述脉冲序列及磁场施加模块包括：第一个90度脉冲施加单元，用于向致密储层岩石施加第一个90度脉冲，并在施加该脉冲后的预设时段内，向该致密储层岩石施加第一梯度磁场；第二个90度脉冲施加单元，用于待所述致密储层岩石中的油相物质对应的油相磁化向量和水相物质对应的水相磁化向量分别处于第二轴线的正负方向时，向所述致密储层岩石施加第二个90度脉冲，其中，所述第二轴线垂直于与初始磁场方向平行的第一轴线；第三个90度脉冲施加单元，用于待所述油相磁化向量处于初始磁场方向且所述水相磁化向量自第一轴线的初始磁场反方向翻转至所述第二轴线上时，施加第三个90度脉冲，并在施加所述第三个脉冲后的预设时段内，向所述致密储层岩石施加第二梯度磁场，其中，所述第二梯度磁场与所述第一梯度磁场的磁场强度相同且方向相反。16.根据权利要求15所述的致密储层含油量测定装置，其特征在于，所述第一个90度脉冲施加单元包括：第一脉冲施加子单元，用于向所述致密储层岩石施加第一个90度脉冲，使得所述油相磁化向量和水相磁化向量均由所述第一轴线的初始磁场反方向翻转至所述第二轴线的同一方向上；第一梯度磁场施加子单元，用于在施...
【专利技术属性】
技术研发人员：田华，张水昌，柳少波，刘可禹，鲁雪松，赵孟军，姜林，马行陟，范俊佳，杨培强，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11
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