砂岩和粒屑灰岩NMR弛豫中微孔隙和大孔隙间的扩散耦合(KKK)

摘要

NMR弛豫做的孔隙结构分析是假设T1或T2分布是和孔隙大小分布直接相关的.如果不同大小孔隙中的流体通过扩散联结的话，这种假设就被打破.这种情况下，用传统T2截止值方法评价地层渗透率和束缚水饱和度就会产生偏差.几种技术，比如"谱"BVI和渐缩的T2截止值方法已被引进，通过认识扩散耦合的影响来更好地评价地层特性. 本文中，我们旨在提供一种理论和实验的NMR弛豫方法认识，主要是针对微孔隙和大孔隙的扩散耦合方法，模拟弛豫以使流体分子在微孔隙表面弛豫，同时在两种类型的孔隙间扩散.孔隙的T2分布是几个参数的函数，包括微孔隙表面弛豫率、流体扩散系数及孔隙的几何形态，这些调节参数合并成一个单独的耦合参数α，α被定义为一比值，即孔隙系统的弛豫特征速率与微孔、大孔间的流体分子扩散混合速率之比.它表明，依据α值，两种孔隙类型能通过全部耦合、中等耦合或去耦方式进行连接. 该模型应用于砂岩处理扩散耦合，主要是在衬有粘土薄片的大孔分布中.该模型已通过对比North-Burbank地区含绿泥石砂岩的试验结果证实了.据观察，在100％含水饱和度时T1分布呈现双峰分布，但在乙烷饱和时是单峰分布.发生这种现象的原因是乙烷相对水来说，耦合程度更高，因为乙烷的弛豫度较低，扩散系数较高，α值指示水有中等耦合性而乙烷有强耦合性. 该模型也应用在具有内部和颗粒间孔隙度的粒屑灰岩碳酸盐岩中.这种情况下，α与颗粒半径有一个二次项关系式，而对微孔隙半径则是一相反的关系式.这一理论被实验证实是有效的，实验主要是针对颗粒直径多变的微孔隙颗粒及已知微孔隙度的几种系统.这里也介绍了100％含水饱和度时的T2分布从粗颗粒的双峰到细颗粒的单峰变化过程.这种从双峰到单峰分布的转换也能在理论上从α值得以预测.