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页岩油岩心二维核磁共振T1-T2采集与评价方法研究

页岩油；核磁共振；T1-T2采集；高分辨率；评价方法

T₁-T₂二维核磁共振能够在样品无损的条件下，快速识别和评价页岩骨架与孔隙中不同性质、不同赋存状态的含有氢原子的类固态、液态信息，成为页岩油储层评价的热点技术。但从国内外已发表的文献来看，存在3方面的不足：（1）谱图的分辨率与信噪较低；（2）解释图版差异较大；（3）谱图信息挖掘不充分。分辨率与信噪比是实现多组分准精识别与准确定量的基础，页岩油储层以纳米级孔隙为主，流体含量低，核磁共振信号弱，为此从样品因素（保存状态、样品用量）、仪器因素（磁场频率、探头口径）、采集方法（脉冲序列、参数设置）、反演算法等多个维度分析了谱图的影响因素，建立了页岩油岩心二维核磁共振T₁-T₂高质量采集的方法与技术流程，实现了5~7个组分的直接、高清分辨。T₁-T₂解释图版影响对地层的认识、勘探的决策、开发方案的制定，迄今没有1篇文献对所解释的组分进行全面、充分的正演、反演论证，对干酪根等组分的识别存在争议，对吸附油、可动水等组分的解释存在矛盾，为此开展了单组分标定、配套物理化学实验、分子动力学模拟，结合核磁共振基础理论，建立了更为直接、较为可靠的页岩油二维核磁共振T₁-T₂解释图版。对T₁-T₂谱的解释参数集中在油水饱和度方面，缺乏其他地质信息的挖掘与关键参数的提取，为此基于不同岩相、不同成熟度页岩油岩心的二维核磁共振T₁-T₂实验和配套的地球化学实验，建立了TOC、R_o、氯仿沥青“A”、脆性等参数的求取模型及有利岩相识别方法。研究结果表明，二维核磁共振T₁-T₂谱图包含有丰富的地质信息，通过加强基础分析与质量控制，可以实现高清采集、精准识别、准确评价，有效支撑页岩油的勘探开发。在此基础上，对二维核磁共振T₁-T₂含油饱和度与其他实验手段的测量结果差异较大、T₁-T₂解释图版与地层的出水情况严重不符等问题进行了分析与探讨。