核磁共振测井T2cutoff确定方法探讨

目前核磁共振测井应用的困难之一是T2cutoff确定问题。T2cutoff是测井解释中最基本的解释参数。核磁共振实验是确定T2cutoff的基本手段,但在实际应用中限于各种条件和具体情况需要研究其它的可替代办法。为此,在束缚水饱和度确定方法的基础上,探讨了T2cutoff的确定方法,并被核磁共振实验结果证明了其可行性。     

黏土表面结合水的低场核磁共振定量研究

黏土矿物的水化类型及水化程度直接关系到泥页岩等水敏地层的井壁稳定性,然而包括热重分析在内的现有方法难以快速、直观、定量地测试出黏土水化的类型及含量。基于低场核磁共振T₂弛豫谱与水分子运动性关系,以T₂总信号幅度确定黏土的总含水量,以T₂值范围区分黏土的水化类型,以T₂峰的面积确定3种水的含量,实验得出饱水黏土强结合水、弱结合水、自由水分别对应的T₂值范围为0.001～0.1 ms、0.1～15 ms、15～200 ms,其含量比例分别为14.83%,67.69%,17.48%。通过黏土T₂值的范围变化、T₂峰面积的幅值变化可以定量描述黏土3种水分在温度、抑制剂等作用下的相互转化及质量变化规律,T₂弛豫谱还直观展示出:温度升高可使黏土水分子从低自由度状态向高自由度状态转化;具有8个氨基的BPEI可将黏土中90%以上的强、弱结合水去除,自由水完全去除。      

应用核磁共振测井T2谱划分裂缝型储层

应用核磁共振测井T2谱划分储层类型的关键是T2截止值的确定。提出了先通过压汞等实验手段或测井间接计算确定束缚水饱和度,然后在核磁共振测井图上直接确定T2截止值的方法。胜利埕北302井的灰岩压汞和核磁共振实验资料一方面为提出的方法验证了可行性,另一方面表明束缚水饱和度和T2截止值随样品不同而变,多数情况下不能简单地用一个T2截止值进行解释。在此基础上,总结了应用核磁测井解释孔隙类型的解释模式,并通过应用实例证明在核磁测井孔隙类型解释的基础上可应用核磁测井进行裂缝性储层的储层类型划分。     

一种用于测定天然气发热量的声光关联法

目的介绍一种利用声速和可见光光谱关联测定天然气发热量的方法,以便国内天然气质量检测和能量计量工作者与企业能更有效地开展该方法的研究和标准化,同时也为天然气发热量测定方法提供更多样性的选择。 方法在对比分析各种天然气发热量测定方法和相关标准优缺点的基础上,介绍了利用声速和可见光光谱关联测定天然气发热量的方法原理,并分析了一组气体标准物质采用气相色谱法和介绍的关联法测定获得的发热量数据。 结果利用声速和可见光光谱关联测定的天然气发热量测定值与按GB/T 11062-2020《天然气 发热量、密度、相对密度和沃泊指数的计算方法》的计算值一致性较好,对6种模拟天然气的二元气体标准物质,相对偏差在0.03%~0.42%之间;对5种模拟天然气的多元(最多14个组分)气体标准物质,相对偏差在-0.45%~0.38%之间。 结论初步验证了利用声速和可见光光谱关联法测定天然气发热量的可行性。该方法具有1 s内可获得多个数据、与流量测量同步、测量不受气体组分的限制和H₂影响的特点和优势。建议进一步开展准确度、测定范围、精密度以及现场应用的研究,并适时建立标准方法、发热量直接燃烧0级测试装置和气体压缩因子、密度等测试装置。      

CNG水露点测定方法研讨

为研讨冷却镜面凝析湿度计法、电解式测定法和激光吸收光谱法3种CNG水露点测定方法测定结果的误差影响因素,以中国石油西南油气田公司销售分公司雅安CNG加气一站和加气二站CNG水露点测定结果为例,依据3种CNG水露点测定方法的测定原理,分析比较了3种不同测定方法的各自影响因素,在此基础上得出了雅安CNG加气站水露点测定结果存在差异的原因,并提出了相应建议。     

利用T_2谱形态确定T_2截止值的方法探索

T2截止值是核磁共振测井计算束缚水饱和度、渗透率的关键性参数,以往都是在实验室通过核磁共振测量得到的。这样成本高,且数据量有限．难以推广使用,影响了核磁测井束缚水饱和度、渗透率计算的准确性。在分析了大量饱和水岩样的T2谱形态特征与瓦T2截止值关系的基础上,建立了基于T2谱形态特征的T2截止值计算方法。并通过对现场饱含水纯砂岩储层的T2谱形态特征归类分析、特征参数的提取,实现了对现场核磁测井T2截止值连续计算,从而得到纵向上随T2谱形态特征变化的T2截止值,使得储层束缚水饱和度、渗透率计算精度大大提高。     

柴达木盆地涩北地区第四系泥岩型生物气储层孔隙有效性评价

通过低场核磁共振实验分析了柴达木盆地涩北地区第四系泥岩型生物气储层在饱和水状态及渐变烘干温度状态下的T₂谱,明确了孔隙流体的核磁响应特征,以评价孔隙的有效性。研究结果表明： ①核磁共振实验是以饱和水状态T₂谱为基础,采用正态分布函数拟合构建了离心束缚水T₂谱,确定了可动流体和毛管束缚流体T₂截止值,用于划分出流体类型并开展了孔隙有效性评价。②研究区岩样饱和水状态T₂谱谱峰呈左小右大的形态,右峰幅度值远大于左峰,占T₂谱幅度值90%以上;随着烘干温度的升高,T₂谱幅度减小且左移趋势明显;束缚水T₂谱形态近似于正态分布,起始位置与饱和水状态的T₂谱基本重合。③研究区可动流体T₂截止值T_{2 C1}平均为3.3 ms,毛管束缚流体T₂截止值T_{2 C2}平均为1.8 ms;孔隙流体包括可动水、毛管束缚水和黏土束缚水,黏土束缚水T₂小于T_{2 C2},毛管束缚水T₂大于T_{2 C2}且小于T_{2 C1},可动流体T₂大于T_{2 C1};毛管束缚水含量最高,黏土束缚水其次,两者占总孔隙流体的84.43%～95.06%,可动水含量低。④研究区储层有效孔隙占总孔隙的54.99%,主要为毛管束缚孔,黏土束缚孔为无效孔隙;黏土含量越高,有效孔隙度越小。     

基于低场核磁共振技术的黏土表面水化水定量测试与分析

黏土矿物的水化类型及水化程度研究是目前水基钻井液优快钻进泥页岩地层的重点与难点之一。应用等温吸附实验及黏土层间距变化规律,确定了黏土不同类型水化水的相对平衡压界限;基于低场核磁共振T₂弛豫谱与水分子运动性关系、黏土层间距变化与水化水分子直径的相对关系,确定了T₂值范围所对应的黏土水化类型;根据T₂信号幅值与水分子氢质子数呈正比的原理,建立了T₂值与黏土水含量标准曲线,确定了T₂信号幅度与黏土含水量的定量关系。实验结果表明,经3 500 r/min、离心10 min的饱水钠膨润土的表面水化水、渗透水化水、自由水对应的T₂值范围分别为 8.91~73.17 μs,0.97~10.23 ms,>71.49 ms;上述钠膨润土的表面水化水、渗透水化水、自由水的质量含量比例分别为9.62 %、61.49 %、28.88 %。     

Characterization of Asphaltenes and Resins Separated from Water-in-Oil Emulsions

Knowledge of the properties and behavior of asphaltenes and resins is indispensable for the design of preventive and curative measure for emulsion problems created by the presence of asphaltene, resins, and other organic and inorganic solids. In order to understand the phenomena of water-oil emulsions formed in Kuwaiti oil fields and determine the factors involved in the stabilization of these emulsions, the role of asphaltenes, resins and wax separated from various samples of oil field emulsions formed in Burgan oil field have been evaluated. Physicochemical properties of asphaltenes, resins, wax, and de-asphalted de-resined (DADR) oil samples have been studied via FT-IR, ¹H, and ¹³C NMR, elemental analysis, and differential scanning calorimetry (DSC). These emulsion samples contain different amounts of water ranges from 24 to 35%, asphaltene content ranges from 0.9 to 1.7%, and resin content from 3.7 to 4.6%. IR-FT spectra were performed to identify the various functional groups which have an effect on the stability of water-oil emulsions. The freezing behavior of an emulsion was characterized by differential scanning calorimetry to determine whether the water in the emulsion is free water or emulsified water.     

四种天然气水含量分析方法的对比研究

激光法、电容法、光纤法和石英晶体振荡法4种测定气体中水含量的分析方法,因操作维护简单,在天然气行业有较大的推广价值,国内即将实施采用这4种方法测定天然气中水含量的分析标准。为了指导方法使用者正确操作,通过实验对比研究了这4种方法的操作特点,包括:影响方法准确性的因素、稳定性以及检测速度。研究结果表明:影响方法准确性的因素主要有测试温度、压力与气体流量等,光纤法的准确性还与CO2含量有关;电容法的稳定性较差,需要频繁校准;测量时间不充分会产生不准确的测量结果,应根据这些方法各自的检测速度分别确定其合适的测量时间。     

Relaxation models for analyzing NMR T2 spectra of O/W and W/O/W emulsions

Abstract

This study aimed at comprehending the transversal relaxation time(T₂) spectra and relaxation mechanism for O/W and W/O/W emulsions in NMR CPMG experiment. The T₂ relaxation model for O/W and W/O/W emulsions was established respectively. T₂ spectra of O/W emulsions with different water content and W/O/W emulsions with settling time in demulsification were analyzed based the relaxation models. The results show that the T₂ spectra characteristics of emulsions in NMR CPMG experiment are consistent with the prediction of relaxation models, which indicated that relaxation models were practical and contribute to the analysis of T₂ spectra for emulsions. Those study laid a foundation for analyzing the characters of single or double emulsions basing T₂ spectra.     

Characterization of Asphaltenes and Resins Separated from Water-in-Oil Emulsions

Abstract

Knowledge of the properties and behavior of asphaltenes and resins is indispensable for the design of preventive and curative measure for emulsion problems created by the presence of asphaltene, resins, and other organic and inorganic solids. In order to understand the phenomena of water-oil emulsions formed in Kuwaiti oil fields and determine the factors involved in the stabilization of these emulsions, the role of asphaltenes, resins and wax separated from various samples of oil field emulsions formed in Burgan oil field have been evaluated. Physicochemical properties of asphaltenes, resins, wax, and de-asphalted de-resined (DADR) oil samples have been studied via FT-IR, ¹H, and ¹³C NMR, elemental analysis, and differential scanning calorimetry (DSC). These emulsion samples contain different amounts of water ranges from 24 to 35%, asphaltene content ranges from 0.9 to 1.7%, and resin content from 3.7 to 4.6%. IR-FT spectra were performed to identify the various functional groups which have an effect on the stability of water-oil emulsions. The freezing behavior of an emulsion was characterized by differential scanning calorimetry to determine whether the water in the emulsion is free water or emulsified water.     

垂直上升管内油水乳状液流动特性的研究

在石油、化学工业中,经常会遇到油水两种互不相溶的液体共同流动的情况.由于油水乳状液的广泛存在,以及采出液含水率的不断提高,导致油气集输过程中输液量的大幅度增加,给油气集输工艺和设备带来了新的困难.文中对垂直上升管内油包水型(W/O)和水包油型(O/W)油水乳状液的流动特性进行了实验研究.实验参数范围:含水率εw=0.0～1.0;压力p=0.1～0.6MPa;流量Q=0.14～1.7kg/s;温度T=10～45℃.实验结果分析得出了一个新的油水乳状液表观粘度的表达式,此表达式优于文献中别的预测模型,其计算值和实验结果吻合良好;同时得出一个新的油水乳状液发生相转变的判别式,分析了在相转变点附近油水乳状液在垂直上升管内的流动状态以及发生相转变和流量、含水率的关系;提出了采用Re和摩擦阻力系数的关联式计算摩擦阻力的方法,得到判别油水乳状液为牛顿流体和非牛顿流体的方法.该研究结果对管道输送系统的设计有一定的参考价值.     

基于实验分析的泥质砂岩T2截止值确定方法研究

核磁共振T2截止值(T2,cutoff)的确定主要通过离心法和经验值法得到,在实际应用中具有极大的局限性.根据泥质砂岩的渗流特性和Coates-cutoff模型建立了泥质砂岩的T2,cutoff计算模型.核磁共振T2,cutoff与岩石的孔隙结构、渗流特征有关；泥质砂岩的T2.cutoff分布范围较大.通过对渗透率模型...     

移动式全直径岩心核磁共振测量仪在俄罗斯超稠油地层评价中的应用

基于核磁共振综合方法对俄罗斯鞑靼斯坦共和国超稠油储层划分和评价进行了系统研究。利用移动式全直径岩心核磁共振测量仪在井场对全直径岩心进行了实时核磁共振分析,通过实验室核磁共振标准岩样及沥青样本分析,以及其他其他测井方法的测量结果验证了实验结果的可靠性。简要介绍了3种俄罗斯井下核磁共振测井仪,实例展示了俄罗斯鞑靼斯坦共和国地区含沥青储层、喀山组泥岩层和剩余沥青储层的横向弛豫时间T2谱特征,其测量结果与全直径岩心核磁共振测量结果具有较好的一致性。介绍了移动式全直径岩心核磁共振测量仪一维、二维核磁共振(T1,T2)谱对稠油的识别能力,提出对于不同黏度的含沥青地层需借助地面核磁共振测量结果对T2截止值进行合适的选取。展示了1m长全直径岩心流体含量随时间变化的情况,说明移动式全直径岩心核磁测量仪在现场具有良好的应用前景。     

用核磁共振测井资料确定束缚水饱和度的新方法

海拉尔盆地属典型近物源快速堆积断陷盆地,其砂泥岩储层在总孔隙中除可动流体孔隙、黏土水孔隙外还发育大量微毛细管孔隙,其孔隙结构极为复杂,准确确定束缚水饱和度成为难题.介绍利用核磁共振测井10个不同T2谱组分(除1～4 ms外)与常规测井φt及φN-φD资料相结合,从这10个组分中提取3个或5个特征参数综合分析研究,认为对...     

应用核磁共振测井资料评价疑难储集层

应用核磁共振测井资料可以对一些疑难储集层进行准确的评价,比如火成岩、低孔隙度低渗透率泥质砂岩、低电阻率产层等复杂油气层等.提供了用核磁共振测井资料评价几种疑难储集层的解释方法.从T2截止值的分布上对储集层和非储集层划分;从T2谱的前后、高低等特征识别水层、稠油层、气层;根据标准T2的长短、差谱上的剩余信号分布、移谱图上长回波间隔T2的前移程度来划分此类储层是产层、低产层还是干层,并判断流体性质是气、稠油、轻质油还是水;从双TE(移谱图)上可动流体扩散的快慢来判断流体的性质,进而识别低电阻率油层.列举了4口井的应用实例.     

Experimental investigation of the effects of various parameters on viscosity reduction of heavy crude by oil–water emulsion

The effects of water content, shear rate, temperature, and solid particle concentration on viscosity reduction(VR) caused by forming stable emulsions were investigated using Omani heavy crude oil. The viscosity of the crude oil was initially measured with respect to shear rates at different temperatures from 20 to 70 C. The crude oil exhibited a shear thinning behavior at all the temperatures. The strongest shear thinning was observed at 20 C. A non-ionic water soluble surfactant(Triton X-100) was used to form and stabilize crude oil emulsions. The emulsification process has significantly reduced the crude oil viscosity. The degree of VR was found to increase with an increase in water content and reach its maximum value at 50 % water content.The phase inversion from oil-in-water emulsion to water-inoil emulsion occurred at 30 % water content. The results indicated that the VR was inversely proportional to temperature and concentration of silica nanoparticles. For water-in-oil emulsions, VR increased with shear rate and eventually reached a plateau at a shear rate of around350 s-1. This was attributed to the thinning behavior of the continuous phase. The VR of oil-in-water emulsions remained almost constant as the shear rate increased due to the Newtonian behavior of water, the continuous phase.     

原油减压渣油馏分的油-水界面性质Ⅻ.伊朗轻质减渣和大庆减渣乳状液的Zeta电位

采用电泳法研究了伊朗轻质减压渣油和大庆减压渣油模拟乳状液的Zeta电位。研究表明，伊朗轻质减压渣油和大庆减压渣油乳状液的Zeta电位主要由摩擦、吸附和电离产生，并且Zeta电位值随馏分的增重而增加；当水相为纯水时，乳状液的Zeta电位为负值，其绝对值随馏分油相的质量浓度或油相中芳烃含量的增大而增加；随着水相pH的升高，模拟乳状液的Zeta电位由正电性逐渐向负电性转变；随水相中盐的加入，模拟乳状液的Zeta电位绝对值增加，电性不变。     

核磁共振测井评价水淹层方法的研究及应用

针对常规测井方法在评价水淹层方面存在的问题,分析研究了油层、水层、水淹层在核磁共振测井的标准T2谱、移谱、差谱上响应特征的差异,提出了利用核磁共振测井水淹层响应特征定性识别水淹层的方法;在对不同类型的水淹层综合分析的基础上提出了不同的定量评价方法,对于中等粘度油的水淹层,采用加强扩散移谱法定量确定水淹层的剩余油饱和度;对于稠油水淹层,采用加强扩散移谱差分谱法定量确定水淹层可动水饱和度.通过定性、定量方法在实际生产中的应用总结出了优化的水淹层核磁共振测井观测模式,强调了加强移谱测井是水淹层核磁共振测井中一个必不可少的观测模式.实例分析说明了该方法在实际应用中的有效性和实用性.