巖心分析技術(shù)進(jìn)展

李萌楊婧娜

（1.哈爾濱石油學(xué)院,黑龍江哈爾濱150000；2.吉林油田鉆井工藝研究院,吉林 松原 130000）

巖心分析技術(shù)進(jìn)展

李萌1楊婧娜2

（1.哈爾濱石油學(xué)院,黑龍江哈爾濱150000；2.吉林油田鉆井工藝研究院,吉林 松原 130000）

巖心分析技術(shù)是在油氣層保護(hù)技術(shù)當(dāng)中最基礎(chǔ)的工作，在地質(zhì)勘探和油氣田開采中地位非常重要。本文對(duì)三大常規(guī)巖心分析方法之外的新技術(shù)進(jìn)行了調(diào)研，介紹了CT掃描技術(shù)、核磁共振成像技術(shù)、低場(chǎng)核磁共振技術(shù)在巖心分析當(dāng)中的應(yīng)用。

巖心分析；CT掃描技術(shù)；核磁共振成像技術(shù)；低場(chǎng)核磁共振技術(shù)

巖心分析技術(shù)是認(rèn)識(shí)油氣層，評(píng)價(jià)油氣層的主要方法。油氣層潛在損害因素分析，損害機(jī)理研究，保護(hù)油氣層方案的設(shè)計(jì)都必須以巖心分析為基礎(chǔ)和起點(diǎn)。常規(guī)巖心分析方法有X射線衍射分析，掃描電鏡分析，薄片分析。近年來，巖心分析有了更大的進(jìn)展，一些新技術(shù)被應(yīng)用到巖心分析當(dāng)中，本文將對(duì)這些技術(shù)在巖心分析中的應(yīng)用情況進(jìn)行概述。

1 CT掃描技術(shù)

CT掃描技術(shù)以往在醫(yī)學(xué)上應(yīng)用較為廣泛，原因是這種技術(shù)可以不破壞被測(cè)樣品的結(jié)構(gòu)，通過X射線的穿透性得到樣品內(nèi)部結(jié)構(gòu)的信息。將CT掃描技術(shù)應(yīng)用到巖心分析當(dāng)中，可以在不損壞樣品結(jié)構(gòu)的前提下，得到巖石內(nèi)部顆粒分布，孔隙孔喉分布，巖石致密程度及孔隙度大小等信息。

梁亞寧[1]等人將CT掃描技術(shù)應(yīng)用在低滲透砂巖巖心試驗(yàn)中。由試驗(yàn)結(jié)果觀察到，巖心滲透率越低，其CT數(shù)值相對(duì)就越大；CT掃描技術(shù)分析出巖心的孔隙度也較為準(zhǔn)確；將此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于觀察巖心在注入工作液及改變應(yīng)力大小前后，巖心內(nèi)部裂縫結(jié)構(gòu)、形態(tài)的變化情況。

夏惠芬[2]等人將CT掃描技術(shù)應(yīng)用到巖心孔隙配位數(shù)實(shí)驗(yàn)研究中。配位數(shù)是指巖石內(nèi)部每個(gè)孔道所連通的喉道個(gè)數(shù)。通過掃描巖石內(nèi)部結(jié)構(gòu)及Data Viewer軟件的應(yīng)用，研究巖心的孔喉比及孔隙度。得到了巖石配位數(shù)的查找方法，總結(jié)出巖石配位數(shù)分布的特點(diǎn)。

賈利春[3]等人在火山巖水力裂縫延伸實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用了CT技術(shù)。采用真三軸水力壓裂模擬系統(tǒng)，對(duì)火山巖進(jìn)行了模擬壓裂實(shí)驗(yàn)。用CT技術(shù)對(duì)巖心掃描分析得到地層水力裂縫的形態(tài)特征。通過對(duì)CT圖像分析，得到結(jié)論，壓裂后的火山巖裂縫在經(jīng)過延伸模擬實(shí)驗(yàn)后，能連通一部分天然孔隙；并且對(duì)裂縫的延伸方向有了準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)，認(rèn)為其整體與最大水平地應(yīng)力方向基本相同。

2 核磁共振成像技術(shù)

核磁共振成像技術(shù)（MRI）與CT掃描技術(shù)一樣，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，也是一種無損檢測(cè)方法。近年來，核磁共振成像技術(shù)在國(guó)內(nèi)儲(chǔ)層巖心分析領(lǐng)域發(fā)展迅速，這種方法能提供巖石內(nèi)流體飽和度分布、巖石孔隙孔喉結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、巖石內(nèi)部流體流動(dòng)狀態(tài)等信息，在測(cè)井、錄井和巖心分析評(píng)價(jià)方面做出很大的貢獻(xiàn)。

郎東江，呂成遠(yuǎn)等人[4]利用核磁共振技術(shù)給出了巖心孔隙度和滲透率分布圖像，建立了可動(dòng)流體百分?jǐn)?shù)圖像，油水識(shí)別圖像方法。得到巖心中油水分布的情況，識(shí)別出巖心中不同粘度的油和水，并計(jì)算出油水飽和度。

3 低場(chǎng)核磁共振技術(shù)

低場(chǎng)NMR巖心分析技術(shù)能夠比常規(guī)巖心分析技術(shù)提供有關(guān)巖心的更為詳細(xì)的資料和更全面的信息。NMR能觀測(cè)巖石孔隙中流體流動(dòng)狀態(tài)特征，提供巖石的孔隙度、含水飽和度、滲透率、束縛水飽和度等信息。尤其對(duì)測(cè)井非常重要，除了可節(jié)約測(cè)井時(shí)間之外，更能提供更豐富的測(cè)井資料，提高測(cè)井資料的準(zhǔn)確度。

肖立志，石紅兵[5]將低場(chǎng)NMR巖心分析技術(shù)應(yīng)用到測(cè)井解釋中。利用CoreSpec-1000巖心分析裝置，對(duì)某儲(chǔ)層巖心樣品進(jìn)行了分析，建立了該儲(chǔ)層的NMR測(cè)井解釋模型與基本響應(yīng)方程。

狄勤豐，華帥，顧春元等人[6]針對(duì)國(guó)內(nèi)低場(chǎng)核磁共振成像巖心驅(qū)替裝置一直以來材料干擾，圖像不清晰的問題，從硬件和軟件方面進(jìn)行了改進(jìn)和優(yōu)化，并結(jié)合NMR信號(hào)與MRI成像信號(hào)得到了分辨率較高的油水分布圖像。得到通過油水分布圖像計(jì)算含油飽和度的方法，實(shí)踐表明其結(jié)果與傳統(tǒng)方法一致，誤差低。使國(guó)產(chǎn)低場(chǎng)核磁共振成像巖心驅(qū)替系統(tǒng)達(dá)到了實(shí)時(shí)檢測(cè)驅(qū)替巖心中油水分布的要求。

4 結(jié)語(yǔ)

巖心分析技術(shù)日趨成熟，越來越多的新技術(shù)被應(yīng)用到巖心分析當(dāng)中。每種技術(shù)都有各自的優(yōu)點(diǎn)及局限性，所以我們?cè)诜治鰩r心的過程中，要盡可能發(fā)揮每一種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，采用多種技術(shù)相結(jié)合的方法，通過巖心分析，得到油氣田的地質(zhì)特征，為認(rèn)識(shí)儲(chǔ)層特征，制定保護(hù)儲(chǔ)層方案提供科學(xué)依據(jù)。

[1]梁亞寧,張士誠(chéng)等.CT掃描技術(shù)在低滲透砂巖巖心試驗(yàn)中的應(yīng)用[J].石油鉆采工藝,2011,33(2):98-101.

[2]夏惠芬,翟上奇等.基于CT掃描技術(shù)的巖心孔隙配位數(shù)實(shí)驗(yàn)研究[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2013,30(4):20-23.

[3]賈利春,陳勉,孫良田等.結(jié)合CT技術(shù)的火山巖水力裂縫延伸實(shí)驗(yàn)[J].石油勘探與開發(fā),2013,40(3):377-380.

[4]郎東江,呂成遠(yuǎn),倫增珉等.核磁共振成像巖心分析方法研究[J].CT理論與應(yīng)用研究,2012,21(1):27-35.

[5]肖立志,石紅兵.低場(chǎng)核磁共振巖心分析及其在測(cè)井解釋中的應(yīng)用.[J]測(cè)井技術(shù),1998,22(1):42-49.

[6]狄勤豐,華帥,顧春元等.巖心微流動(dòng)的核磁共振可視化研究[J].實(shí)驗(yàn)流體力學(xué),2016,30(3):98-103.

李萌(1985-),女,年出生.碩士,講師,從事石油工程油氣井工程方面教學(xué)工作。