【摘 要】
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受沉积、成岩及烃源岩热演化影响,陆相页岩储层与常规储层及海相页岩储层的储层特征呈现明显的差异。陆相页岩具有砂质夹层及砂质纹层较发育、砂质含量较高的岩性特征,超低孔超低渗的物性特征,粘土矿物及铁磁性矿物含量较高的矿物组分特征,有机质热成熟度普遍较低的地化特征,纳米有机质孔、粘土矿物粒间孔、碎屑颗粒粒间孔等储集空间共存的孔隙结构特征,地层水与复杂含烃组分共存的流体性质特征,给储层测井综合评价带来极大的
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受沉积、成岩及烃源岩热演化影响,陆相页岩储层与常规储层及海相页岩储层的储层特征呈现明显的差异。陆相页岩具有砂质夹层及砂质纹层较发育、砂质含量较高的岩性特征,超低孔超低渗的物性特征,粘土矿物及铁磁性矿物含量较高的矿物组分特征,有机质热成熟度普遍较低的地化特征,纳米有机质孔、粘土矿物粒间孔、碎屑颗粒粒间孔等储集空间共存的孔隙结构特征,地层水与复杂含烃组分共存的流体性质特征,给储层测井综合评价带来极大的挑战。核磁共振测井以氢核为探测对象,是能同时反映储层孔隙结构和流体信息的最有效方法,在常规储层评价中取得很好效果,但在陆相页岩储层评价中面临亟待解决的关键问题:（1）弛豫机制和核磁响应特征不明确;（2）信噪比低,对纳米孔隙探测难度较大;（3）测量信号与储集空间缺乏准确的映射关系,现有孔径转换模型不适合陆相页岩储层;（4）常规差谱、移谱等技术无法剥离陆相页岩储层中复杂弛豫组分,流体识别难度大;（5）常规一维及二维核磁共振技术无法有效实现复杂短弛豫组分的识别与分析。针对回波间隔及内部磁场梯度造成陆相页岩核磁孔隙度偏低、谱形态变化的问题,提出了基于最短回波间隔弛豫信号恢复的核磁孔隙度校正方法以及时间域内部磁场梯度校正方法,通过超短回波间隔岩心核磁实验建立核磁孔隙度校正方程,并通过T2-G岩心核磁实验建立内部磁场梯度估算方程,实现了陆相页岩核磁测井资料精细处理。针对横向弛豫时间与孔径缺乏准确映射关系的问题,在明确核磁、压汞及氮气吸附表征孔径原理的基础上,建立了不同孔径孔隙的横向弛豫时间-孔径转换模型,针对不同孔径孔隙T2谱交叉叠合的特点,建立了一套基于核磁谱高斯函数分解方法,对复杂多谱峰核磁共振T2谱进行谱分解,在明确分离谱核磁响应特征及岩石物理意义的基础上对不同类型孔隙进行孔径转换,实现了陆相页岩储层全尺寸孔径表征。针对陆相页岩流体类型多样,核磁响应差异小的特点,将核磁响应认为是多种弛豫组分的线性叠加,将测量得到的岩心或井下核磁一维或多维数据体认为是观测信号,将具有特定核磁共振响应特征的弛豫组分认为是源,将各弛豫组分核磁响应特征认为是源信号,将各弛豫组分含量或占比认为是信号量,建立了基于核磁盲源分离的流体性质识别方法,实现了陆相页岩储层核磁共振测井资料的精细剖析。针对陆相页岩储层储集空间类型多样、弛豫组分复杂、核磁共振参数交叉叠合、常规一维及二维核磁共振技术在储层评价中难度较大的特点,提出了“三窗多变量”三维核磁共振脉冲序列及“双窗联合”反演方法,其中第一窗口使用反转恢复脉冲序列编辑纵向弛豫时间,第二窗口使用脉冲梯度磁场编辑横向弛豫时间和扩散系数,第三窗口使用最短回波间隔的CPMG脉冲序列。新型三维脉冲序列可以协同采集快慢弛豫组分,联合反演法可以得到多组二维图谱,在陆相页岩复杂弛豫组分的识别与定量分析中具有较大的应用前景。
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