石油勘探工业用核磁共振毛细管压力测量

毛管压力是石油勘探开发行业的重要参数，是岩心分析实验室常用的测量参数。然而，传统的技术如离心、多孔板、压汞等都是困难、耗时和昂贵的。

gt - cap毛细管压力测量方法

Green Imaging Technologies的Derrick Green博士在2007年核心分析师协会的会议上演示了这种毛细管压力测量方法。该方法被称为GIT-CAPTM，并对岩芯塞样品进行离心，然后使用一维NMR剖面直接测量水饱和度分布，这是磁共振成像(MRI)的简化版本。这种方法与多孔板一样精确，比传统的离心毛细管压力测量快许多倍。

获得专利的GIT-CAP毛细管压力测量方法将毛细管压力理论与核磁共振确定的饱和度剖面相结合，能够准确地绘制毛细管压力曲线。在这种方法中，首先将岩心桥塞完全浸满盐水，然后通过离心在桥塞中形成流体分布，而流体分布又依赖于毛细管压力。利用核磁共振对流体分布进行量化。

由式(1)可得流体动力平衡时沿塞各点的毛细压力。

在上式中，P_c(r)为任意给定径向位置的毛细管压力，Δρ为两种流体的密度差，ω为转速，r₂为到插头出口面的距离。

根据该方程，出口边界条件为100%含水饱和度或零毛管压力。这意味着在任何离心塞中，出口和进口的饱和率均为100%，这是由转速决定的。不同离心速度下的饱和曲线可以绘制在同一曲线上，从而增加了毛细管压力曲线的范围和分辨率。

图1所示。gt - cap毛细管压力测量技术，测量30 - 40个数据点。

这种技术在许多样品上都能很好地工作。采用先进的基于SPRITE的MRI技术确保了精确的饱和度剖面。

硬件

GIT-CAP测量的好处是由GeoSpec2硬件，大大减少了采集时间，并改善了信噪比。减少的采集时间使GIT-CAP测量更快，而改进的信噪比和较短的回波时间确保收集的信息更精确。测量由GIT-CAP软件监控，可以由核心实验室技术人员轻松完成。不需要深入了解核磁共振技术。

结果与讨论

下图显示了两个砂岩样品的特征结果。包括相关的饱和度剖面，以显示在每个离心速度下样品内的流体运动量。

为了确定完整的毛细管压力曲线，只需要两种不同的离心机速度。与传统测量方法相比，该方法测量结果快速、准确、直接。

GIT-CAP技术的优点

下表是GIT-CAP测量技术与传统毛细管压力测量方法的对比。

	GIT-CAP优势
压汞	使用代表流体 非破坏性 直接测量 更简单的样品处理程序
传统的离心机	速度(GIT-CAP需要几天，离心机需要几周) 精度/更多数据(GIT-CAP提供30-40个数据点每离心速度) 更简单的离心机设置(无需昂贵的升级)
多孔板	速度(GIT-CAP需要几天，多孔板需要几周或几个月) 更多的数据点

GIT-CAP NMR测量具有固有的时间和准确性优势，使实验室能够将每台离心机的样品吞吐量提高至少三倍。

下表说明了如何使用这种测量方法最大化样本吞吐量。

	1)离心机		2台离心机
	传统的	GIT-CAP	传统的	GIT-CAP
样品每离心机	4	4	4	4
测试时间为天(包括样品制备)	10	3.	10	3.
天/年	250	250	250	250
电脑测试/年	One hundred.	330	200	660

结论

使用GIT-CAP方法测量毛细管压力的速度明显快于传统技术，特别是对于平衡时间较长的低渗透样品。它们还提供了更多的数据点，能够更准确地预测额外的参数，如孔喉分布、相对渗透率和润湿性。

这些信息已经从牛津仪器磁共振提供的材料中获得，审查和改编。亚博网站下载

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