核磁共振在泥頁巖水化損傷中的應(yīng)用
更新時(shí)間:2016-09-06 點(diǎn)擊次數(shù):1882次
核磁共振在泥頁巖水化損傷中的應(yīng)用 | | 井壁失穩(wěn)問題是石油鉆井過程中普遍存在并一直困擾石油工業(yè)界的一個(gè)復(fù)雜問題。石油鉆井過程中所遇到的井壁失穩(wěn)大致可分為破碎體失穩(wěn)、塑性體失穩(wěn)和泥頁巖失穩(wěn),其中泥頁巖失穩(wěn)就占90%以 上,因此,有些研究者認(rèn)為井壁穩(wěn)定問題就是泥頁巖穩(wěn)定問題. 泥頁巖孔隙、顆粒等細(xì)觀結(jié)構(gòu)遇水后發(fā)生了改變,促使裂紋的萌生、擴(kuò)展直至zui終破裂的整個(gè)變化過程,對(duì)泥頁巖的力學(xué)特性以及工程特性產(chǎn)生了重要的影響.為了觀察和研究巖石內(nèi)部結(jié)構(gòu)的損傷演化直至*破裂的過程,國內(nèi)外學(xué)者通過各種巖 石細(xì)觀力學(xué)試驗(yàn)進(jìn)行了研究. 核磁共振技術(shù)(NMR)作為研究巖石細(xì)觀結(jié)構(gòu)的新型檢測(cè)方式,具有無損、反復(fù)和快速等優(yōu)點(diǎn)。NMR 通過對(duì)核磁共振弛豫時(shí)間的分析來獲取巖石 孔隙度及孔隙結(jié)構(gòu)特征、流體含量等信息,核磁共振成像可直觀地觀測(cè)巖石內(nèi)部孔隙損傷的發(fā)展情況.目前核磁共振技術(shù)在石油工程領(lǐng)域,主要通過對(duì)巖石孔隙結(jié)構(gòu)、儲(chǔ)層巖石孔隙流體特性等方面的研究,來進(jìn)行儲(chǔ)層評(píng)價(jià)及錄井測(cè)井方面的應(yīng)用. 下面簡單介紹利用核磁共振技術(shù)對(duì)不同浸泡時(shí)間的試樣進(jìn)行了橫向弛豫時(shí)間和核磁成像的測(cè)試,通過分析試樣質(zhì)量變化、橫向弛豫時(shí)間T2 譜分布、T2 譜面積的變化及核磁成像,對(duì)泥頁巖水化后內(nèi)部裂紋損傷演化過程進(jìn)行了分析和討論。 橫向弛豫時(shí)間T2分布 由上圖可知,隨著浸 泡時(shí)間的延長,部分T2 譜為3 個(gè)峰圖,右側(cè)對(duì)應(yīng)的大尺寸微裂隙的第2 個(gè)峰,繼續(xù)向右側(cè)移動(dòng),說明微裂縫在水化作用下不斷的擴(kuò)展、分叉,形成了更多的微裂縫,表明巖石已出現(xiàn)較嚴(yán)重的水化損傷。 | 經(jīng)過1 d 的浸泡后,在以后幾天時(shí)間內(nèi),T2 分布圖上的第1 個(gè)峰對(duì)應(yīng)的小尺寸微孔隙,峰的變化幅度進(jìn)一步增大,說明新的微孔隙還在不斷地產(chǎn)生和擴(kuò)展 | 核磁共振成像分析 圖像中黑色為底色,發(fā)白的區(qū)域?yàn)樗肿铀趨^(qū)域,代表的是孔隙范圍,圖像的亮度反映了巖石中含水率的多少,白色亮斑越多,意味著巖石孔 隙越大,反之,則孔隙越小 | 參考文獻(xiàn):“基于核磁共振的脆硬性泥頁巖水化損傷演化研究”《巖土力學(xué)》2015 年3 月第36 卷第3 期 |
|