核磁共振技術在頁巖油氣儲層評價中的應用

孫中良，李志明，申寶劍，祝慶敏，李楚雄

1.中國石化 石油勘探開發研究院 無錫石油地質研究所，江蘇 無錫 214126；2.頁巖油氣富集機理與有效開發國家重點實驗室，江蘇 無錫 214126;3.國家能源頁巖油研發中心，江蘇 無錫 214126;4.中國石化油氣成藏重點實驗室，江蘇 無錫 214126

自頁巖油氣業務開展以來，眾多實驗方法和先進技術應用到儲層評價研究中，使對頁巖油氣的地質認識發生重大而深刻的變化。對于頁巖油氣儲層孔隙表征方法，目前主要可以分為三類：(1)圖像表征技術，主要包括電子顯微鏡、場發射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、環境掃描電子顯微鏡(ESEM)等；(2)流體注入技術，主要包括高壓壓汞(MICP)、氣體吸附(如甲烷吸附、CO2吸附、低溫氮氣吸附)等；(3)非流體注入技術，主要包括小角和超小角X射線(中子)散射(SAXS/USAXS;SANS/USANS)、核磁共振(NMR)、微納米CT等[1]。其中，圖像表征技術可以最為直觀地觀察孔隙圖像，也可以對孔隙度和孔徑分布等參數進行定量評價；高壓壓汞技術、氣體吸附技術、核磁共振技術以及小角/超小角中子散射技術則是首先假設出理論模型，然后對假設的理論模型進行計算，以此來對頁巖的孔隙特征如孔隙大小、分布、比表面積和體積等進行評價；小角和超小角X射線(中子)散射、核磁共振、微米/納米CT等方法可以對樣品進行無損性分析。當然，這些表征技術也存在一定的局限性。例如，低溫氮氣吸附技術不能精確表征頁巖中的微裂縫以及直徑較大的孔隙；高壓壓汞實驗對頁巖的微小孔隙表征效果較差，因為在較高壓力下，汞的侵入會導致泥頁巖微小孔隙遭到破壞；……