恒速压汞、核磁、启动压力

1、微观孔隙结构特征对比

利用恒速压汞仪，分别测试了东16扶油层的一块岩样和树322区块的一块岩样。

（1）恒速压汞试验原理

恒速压汞的实验原理简述如下：恒速压汞以非常低的速度进汞，其进汞速度为0.000001mL/s，如此低的进汞速度保证了准静态进汞过程的发生。在此过程中，界面力与接触角保持不变；进汞前缘所经历的每一个孔隙形状的变化，都会引起弯月面形状的改变，从而引起系统毛管压力的改变。其过程如下图所示，左图为孔隙群落以及汞前缘突破每个结构的示意图，右图为相应的压力变化。当进汞前缘进入到主孔喉1时，压力逐渐上升，突破后，压力突然下降，如右图第一个压力降落O(1)，之后汞将逐渐将这第一个孔室填满并进入下一个次级孔喉，产生第二个次级压力降落O(2)，以下渐次将主孔喉所控制的所有次级孔室填满。直至压力上升到主孔喉处的压力值，为一个完整的孔隙单元。主孔喉半径由突破点的压力确定，孔隙的大小由进汞体积确定。这样孔喉的大小以及数量在进汞压力曲线上得到明确的反映。

图1-4 恒速压汞测试原理图

实验采用美国Coretest 公司制造的ASPE730恒速压汞仪。进汞压力0-1000psi （约7MPa ）。进汞速度0.000001ml/s 。接触角140º，界面力485达因/厘米。样品外观体积约1.5cm 3。

（2）恒速压汞测试与分析

表1-3、图1-5～图1-12给出了榆树林两个特低渗透岩样的数据测试结果。

0510********

350

100

200

300

400500

孔道半径（um）

分布频率（%）

树322升371

图1-5 样品孔道半径分布情况图

图1-6 样品喉道半径分布情况图

图1-7 样品喉道半径累积分布图

图1-8 样品单一喉道对渗透率的贡献率图

02004006008001000

120050

200

350

500

650

800950

1100

1250

孔喉半径比

频率（个数）

图1-9 树322区块一样品孔喉半径比分布

2004006008001000120014001600

35

140

245

350

455

560

665

770

孔喉半径比

频率（个数）

图1-10 东16区块一样品孔喉半径比分布

110

100

1000

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Sw (%PV)

毛管压力 (p s i a )

图1-11 树322区块一样品毛管压力曲线

0.1

1

10

100

1000

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Sw (%PV)

毛管压力 (p s i a )

图1-12 东16区块一样品毛管压力曲线

表1-3 所测试特低渗透岩样数据

从图表中数据分析可知，东16和树322两区块的孔道半径分布比较接近，东16区块略大，而喉道分布相差很大。树322区块岩心喉道半径分布集中在0.2～2.4m μ，平均1.42m μ，没有大级别喉道（大于3m μ）；而东16区块岩心喉道半径分布集中在1～11m μ，平均4.28m μ，大级别喉道（大于3m μ）占66.45%。

孔喉半径比是岩石孔喉特征分析中的一项重要参数，当孔隙半径与喉道半径的比值较小时，孔隙被较大喉道控制，此时有利于孔隙的油气采出，反之，当

孔隙半径与喉道半径的比值较大时，表明大孔隙被小喉道控制，此时不利于孔隙的油气采出。东16区块岩样的孔喉半径比明显小于树322区块岩样的孔喉半径比。因此，东16区块岩样与树322区块岩样相比有利于孔隙的油气采出。

从毛管压力曲线可以看出：树322区块岩样的喉道进汞饱和度为17%，孔道进汞饱和度为37%，总的进汞饱和度为54%，进汞压力为50psia ；东16区块岩样喉道的进汞饱和度为35%，孔道进汞饱和度为43%，总的进汞饱和度为80%，进汞压力为0.8psia 。因此，可以得到：东16区块的孔道发育程度和喉道发育程度均高于树322区块。

从油层物理角度来说，如果渗透率主要是由较大的喉道所贡献的，那么流体的渗流通道大，渗流阻力小，渗流能力强，储层开发潜力大。反之，如果渗透率主要由小的喉道所贡献的，那么流体的渗流阻力就大，渗流能力弱，储层开发难度大。对东16区块渗透率作主要贡献的喉道集中在5m μ附近，而对树322区块

附近。因此，东16区块的开发潜力和开发渗透率作主要贡献的喉道集中在2m

效果都明显好于树322区块。

2、可动流体百分数测试分析

（1）核磁共振测试可动流体百分数的原理

顾名思义，核磁共振是原子核和磁场之间的相互作用。由于油、水中富含氢核1H，因此，石油勘探与开发研究中最常用的原子核是氢核1H。岩样饱和油或水后，由于油或水中的氢核具有核磁矩，核磁矩在外加静磁场中会产生能级分裂，此时当有选定频率的外加射频场时，核磁矩就会发生吸收跃迁，产生核磁共振。通过适当的探测、接收线圈就可以观察到核磁共振现象，探测到核磁共振信号(磁化矢量)，核磁共振信号强度与被测样品所含氢核的数目成正比。

核磁共振中极其重要的一个物理量是弛豫，弛豫是磁化矢量在受到射频场的激发下发生核磁共振时偏离平衡态后又恢复到平衡态的过程。核磁共振中有两种作用机制不同的弛豫，分别叫做T1弛豫和T2弛豫。弛豫速度的快慢由岩石物性和流体特征决定，对于同一种流体，弛豫速度只取决于岩石物性。

标识弛豫速度快慢的常数称为弛豫时间，对于T1弛豫叫T1弛豫时间，对于T2弛豫叫T2弛豫时间。虽然T1弛豫时间和T2弛豫时间均反映岩石物性和流体特征，但T1弛豫时间测量费时，现代核磁共振通常测量T2弛豫时间。

对纯净物质样品(如纯水)，每个氢核的周围环境及原子核相互作用均相同，因此可用一个弛豫时间T2描述样品的物性。而对于油气藏的岩石多孔介质样