页岩核磁共振孔径分布测试报告模板
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核磁共振类实验实验报告一、实验目的本次核磁共振类实验的主要目的是通过对样品进行核磁共振(NMR)测试,了解核磁共振的基本原理和实验操作方法,获取样品的结构和化学环境等相关信息,并对所得数据进行分析和解释。
二、实验原理核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,NMR)是指具有磁矩的原子核在恒定磁场中,由射频电磁场引起磁能级跃迁而产生的共振现象。
在NMR实验中,常用的原子核有氢核(^1H)、碳-13核(^13C)等。
当样品置于恒定磁场中时,原子核会产生不同的能级。
射频电磁波的频率与原子核在磁场中的进动频率相等时,就会发生共振吸收,从而在仪器上检测到信号。
化学位移是NMR中的一个重要概念,它反映了原子核周围电子云密度的差异。
不同化学环境中的原子核,其共振频率会有所不同,表现为在谱图上的化学位移不同。
此外,耦合常数也是NMR谱图中的重要参数,它反映了相邻原子核之间的相互作用。
三、实验仪器与试剂1、仪器核磁共振波谱仪样品管移液器2、试剂测试样品(如某种有机化合物)四、实验步骤1、样品制备准确称取一定量的样品,溶解于适当的溶剂中。
将溶液转移至样品管中,确保样品管内无气泡。
2、仪器调试打开核磁共振波谱仪,设置仪器参数,如磁场强度、射频频率等。
进行匀场操作,使磁场均匀性达到最佳状态。
3、样品测试将样品管放入仪器中,启动测试程序。
等待仪器采集数据,获取NMR谱图。
4、数据处理对所得谱图进行基线校正、相位调整等处理。
标注化学位移和耦合常数等重要参数。
五、实验结果与分析1、氢谱(^1H NMR)分析观察谱图中的峰形、峰位和峰强度。
根据化学位移值确定不同类型的氢原子。
分析耦合常数,判断相邻氢原子的关系。
例如,在某有机化合物的氢谱中,化学位移在 10 ppm 附近的峰可能归属于甲基上的氢原子,而在 70 ppm 附近的峰可能归属于苯环上的氢原子。
耦合常数的大小和模式可以提供关于氢原子之间连接方式的信息。
利用核磁共振技术确定有机孔与无机孔孔径分布——以四川盆地涪陵地区志留系龙马溪组页岩气储层为例李军;金武军;王亮;武清钊;路菁;郝士博【摘要】页岩有机孔隙具有强烈亲油性,无机孔隙具有强烈亲水性.基于页岩孔隙润湿性差异,利用核磁共振技术(NMR)确定有机孔隙和无机孔隙孔径分布.步骤如下:将页岩岩心分别在饱和油与水条件下进行核磁共振观测,确定有机孔隙和无机孔隙横向弛豫时间(T2)分布谱,再利用高压汞注入与液氮吸附联测实验,建立T2时间与孔径大小定量关系(rd=52T2),以此为基础确定有机孔和无机孔孔径分布.将这一方法应用于四川盆地涪陵地区志留系龙马溪组页岩孔隙评价中,页岩有机孔直径集中分布在2~ 50 nm,峰值为10 nm,少量有机孔直径分布在200~ 500 nm.无机孔直径分布范围较宽,分布在2.5~ 500 nm,峰值为50 nm.微裂缝尺寸较大,分布在4~10 μm,峰值为5μm.应用FIB-SEM识别孔隙类型及其孔径分布,并检验NMR确定的孔径分布,两者具有一致性.核磁共振技术可以进行岩心全直径测量,能较真实地反映地下页岩气储层有机孔与无机孔孔径分布,而且测量成本低,具有良好应用前景.【期刊名称】《石油与天然气地质》【年(卷),期】2016(037)001【总页数】6页(P129-134)【关键词】核磁共振;有机孔;无机孔;页岩气;龙马溪组;涪陵地区;四川盆地【作者】李军;金武军;王亮;武清钊;路菁;郝士博【作者单位】中国石化石油勘探开发研究院,北京100083;中国石化石油勘探开发研究院页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室,北京100083;中国石化石油勘探开发研究院,北京100083;西南石油大学,四川成都610500;中国石化石油勘探开发研究院,北京100083;中国石化石油勘探开发研究院,北京100083;中国石化石油勘探开发研究院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TE122页岩气储层孔隙类型多种多样,从形态上来说,分为基质孔隙和微裂缝孔隙,从成因上将基质孔隙分为有机孔和无机孔[1-2]。
《基于NMR的煤系泥页岩储层渗透率预测及影响因素分析》篇一一、引言随着全球能源需求的持续增长,煤系泥页岩储层作为潜在的油气资源,其开发利用逐渐受到广泛关注。
核磁共振(NMR)技术因其无损、高分辨率的特性,在煤系泥页岩储层渗透率预测中发挥着重要作用。
本文旨在探讨基于NMR的煤系泥页岩储层渗透率预测方法及其影响因素分析,为相关领域研究提供参考。
二、NMR技术原理及在储层渗透率预测中的应用核磁共振(NMR)技术是一种物理检测方法,通过测量岩石样品中氢原子的核磁共振信号,可以获取岩石的孔隙结构、流体分布等信息。
在煤系泥页岩储层中,NMR技术可用于评估储层的渗透率。
NMR技术通过测量岩石样品的T2谱(横向弛豫时间谱),可以反映储层中不同孔径的分布情况。
结合岩石的物理性质,如孔隙度、饱和度等参数,可以预测储层的渗透率。
此外,NMR技术还可用于分析储层中流体的分布和运动规律,为优化开采方案提供依据。
三、煤系泥页岩储层渗透率预测方法基于NMR的煤系泥页岩储层渗透率预测方法主要包括以下步骤:1. 采集岩心样品并进行NMR实验,获取T2谱及相应参数。
2. 根据T2谱分析孔隙结构,确定不同孔径的分布情况。
3. 结合岩石的物理性质(如孔隙度、饱和度等),建立渗透率预测模型。
4. 通过分析流体的分布和运动规律,优化开采方案。
四、影响因素分析煤系泥页岩储层渗透率的预测受到多种因素的影响,主要包括以下几个方面:1. 岩石类型与成分:不同类型和成分的岩石具有不同的孔隙结构和渗透率。
因此,岩石类型和成分是影响渗透率预测的重要因素。
2. 地质构造与成岩作用:地质构造和成岩作用对储层的孔隙度和渗透率具有重要影响。
例如,构造运动可能导致储层发生变形、破裂,从而改变孔隙结构和渗透率。
3. 流体性质与分布:储层中流体的性质(如粘度、密度等)和分布情况对渗透率的预测具有重要影响。
流体的性质和分布可通过NMR技术进行分析。
4. 实验条件与方法:实验条件(如温度、压力等)和方法的选择对渗透率预测结果具有重要影响。
页岩岩心气测孔隙度测量参数初探与对比付永红;司马立强;张楷晨;王亮;邓茜【摘要】为提高页岩气储层岩心孔隙度测量精度,明确孔隙度测量的影响因素,实验探讨了岩心不同干燥温度、不同注入压力测量条件及不同测量方法(核磁共振测量法、氦气膨胀法、饱和液体称重法)等对实验结果的影响.结果表明:干燥温度小于90℃时,孔隙度测量值随干燥温度的增加而增加;干燥温度为90~110℃时,孔隙度值变化较小;干燥温度大于110℃时,孔隙度又重新出现明显增大;当氦气注入压力小于2.0 MPa时,随注入压力的增加,孔隙度测量值增大;当氦气注入压力大于2.0 MPa时,孔隙度测量值趋于稳定.岩心饱和水称重孔隙度和饱和水核磁孔隙度明显大于饱和油核磁孔隙度以及氦气孔隙度;饱和油称重孔隙度和饱和油核磁孔隙度略小于氦气孔隙度.综合考虑页岩吸水膨胀及不同孔隙组分润湿性的差异,测量岩心孔隙度时,推荐使用氦气膨胀法测量孔隙度,建议最佳注入压力为2.0 MPa、最佳干燥温度为110℃.该项研究对提高页岩气储层孔隙度测量精度具有借鉴意义.【期刊名称】《特种油气藏》【年(卷),期】2018(025)003【总页数】6页(P144-148,174)【关键词】页岩气储层;孔隙度;充注压力;干燥温度;孔隙度对比【作者】付永红;司马立强;张楷晨;王亮;邓茜【作者单位】西南石油大学,四川成都 610500;西南石油大学,四川成都 610500;福建中国石油油品仓储有限公司,福建泉州 362700;西南石油大学,四川成都610500;中国石油西南油气田分公司,四川成都 610041【正文语种】中文【中图分类】TE3110 引言页岩气储层孔隙度是页岩气储层勘探层位选取、资源潜力评价、储量计算等最基本的参数[1-2],由于页岩气储层的纳米孔隙以及复杂的孔隙结构[3],增加了其孔隙度准确测量的难度。
目前,孔隙度测量方法较多,主要包含GRI[4]、GIP[5]、WIP[6]、DLP[7]、核磁共振法[8]等。
基于核磁共振技术的岩石孔隙结构特征测定周科平;李杰林;许玉娟;张亚民【摘要】为研究岩石的孔隙结构特征,采用核磁共振技术(NMR)对花岗岩进行测量,得到花岗岩的横向弛豫时间t2分布、NMR测量结果和核磁共振成像图像.研究结果表明:花岗岩的t2分布主要为3个峰,第1个峰和第2个峰的面积占峰总面积的98%以上;岩石组成颗粒粒度的不同,引起了岩石核磁共振弛豫特性的差异.花岗岩的平均孔隙度为1.79%,t'2平均值为26.1ms,束缚流体饱和度平均值占88.5%,核磁共振成像显示岩石的孔隙结构特征,为孔隙结构分析提供依据.岩石核磁共振特征的变化规律和成像结果为岩石微观结构和岩石损伤机理研究提供实验数据.%For knowing the rock pore structure, the crosswise relaxation time t2 distribution, nuclear magnetic resonance (NMR) measurement results and magnetic resonance imaging (MRI) were obtained by measuring granite with NMR technology. The results have shown that t2 distribution of granite exhibits three peaks and the subtotal spectrum area of the first one and the second occupied more than 98% of the total area. The different components of particle size in the rock have leaded to the variation of NMR relaxation properties. The average porosity of granite is 1.79%, t'2 is 26.1 ms and average irreducible saturation is 88.5%. The structural characteristics of the rock visually shown by the MRI, have provided the information for analysis of the rock pore structure. The variation law of NMR characteristic in rock and its MRI results have provided experimental database for research of the rock microstructure and rock deterioration mechanism.【期刊名称】《中南大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2012(043)012【总页数】5页(P4796-4800)【关键词】核磁共振;孔隙结构;弛豫时间;核磁共振成像【作者】周科平;李杰林;许玉娟;张亚民【作者单位】中南大学资源与安全工程学院,湖南长沙,410083;中南大学资源与安全工程学院,湖南长沙,410083;中南大学资源与安全工程学院,湖南长沙,410083;中南大学资源与安全工程学院,湖南长沙,410083【正文语种】中文【中图分类】TU458.2岩石是一种天然的多孔材料,其内部存在着大量不规则、多尺度的孔隙,而这些孔隙将直接影响着岩石的宏观物理、力学和化学性质,如强度、弹性模量、渗透性、电导率、波速、岩石储层产能等。
第40卷 第4期2016年8月测 井 技 术WELL LOGGING TECHNOLOGYVol.40 No.4Aug 2016基金项目:中石化科技部攻关项目川东南龙马溪组页岩气储层测井综合评价研究(P15066)作者简介:李军,男,1967年生,教授,从事测井解释与评价工作。
E-mail:lijun67.syky@sinopec.com文章编号:1004-1338(2016)04-0460-05页岩气岩心核磁共振T2与孔径尺寸定量关系李军1,2,金武军2,王亮3,武清钊2,路菁2(1.页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室,北京100083;2.中国石化石油勘探开发研究院,北京100083;3.西南石油大学,四川成都610500)摘要:页岩气储层中发育有机孔和无机孔,有机孔具有强烈的油润湿性,无机孔具有强烈水润湿性,它们具有不同的核磁共振T2谱。
基于页岩气储层中有机孔、无机孔润湿性差异,设计一套实验方法与流程,确定核磁共振横向弛豫时间(T2)与孔径尺寸定量关系。
先对页岩岩心采用自吸和加压方式饱和盐水,再采用自吸和加压方式饱和油,并进行核磁共振T2谱测量,该T2谱反映了岩石中所有孔隙分布全貌,利用高压压汞注入(MICP)实验确定孔径分布,与T2分布对比,给出二者定量关系。
为了验证这一定量关系,利用聚焦离子束-扫描电镜技术(FIB-SEM)测定岩心孔径分布,其结果与利用T2分布确定的孔径分布一致,表明该定量关系可信。
关键词:页岩气;核磁共振;横向弛豫时间谱;孔径;定量分析中图分类号:P631.84 文献标识码:ADoi:10.16489/j.issn.1004-1338.2016.04.015Quantitative Relationship Between NMR T2and Pore Size ofShale Gas Reservoir from Core ExperimentLI Jun1,2,JIN Wujun2,WANG Liang3,WU Qingzhao2,LU Jing2(1.State Key Laboratory of Shale Oil and Gas Enrichment Mechanism and Effective Development,Beijing 100083,China;2.Petroleum Exploration and Production Research Institute,SINOPEC,Beijing 100083,China;3.Southwest Petroleum University,Chengdu,Sichuan 610500,China)Abstract:There are both organic and inorganic pores in shale gas.The organic pore presents oil-prone wettability,and the inorganic pore water-prone wettability,thus show different NMR T2spectrum.Based on the wettability variance of pores in shale gas reservoir,a experiment flow isset to build the quantitative relationship between NMR T2spectrum and pore diameter.Firstly,to saturate core sample by brine imbibition,then saturate the same sample in alteration bydodecane imbibition,and then measure the NMR T2spectrum.This T2spectrum reflect pore sizedistribution more comprehensively.To correlate T2spectrum to the pore diameter from highpressure Mercury Injection Capillary Pressure(MICP)measurement.The equation isestablished,that is rd=47T2.To verify the equation,Focused Ion Beam-Scanning ElectronMicroscope(FIB-SEM)measurement is made to determine the pore size distribution.The resultis in agreement with that derived from NMR T2,thus prove the equation is correct.Key words:shale gas;nuclear magnetic resonance;T2spectrum;pore size;quantitative analysis0 引 言对于砂岩,通过饱和盐水岩心的核磁共振(NMR)横向弛豫时间(T2)谱与压汞实验(MICP)确定的孔径分布对比,确定两者定量关系,并用于孔隙结构评价,这种技术比较成熟,得到普遍推广和应 第40卷 第4期 李军,等:页岩气岩心核磁共振T2与孔径尺寸定量关系用[1-3]。
第31卷 第1期2024年1月Vol.31, No.1Jan.2024油 气 地 质 与 采 收 率Petroleum Geology and Recovery Efficiency 页岩核磁共振横向弛豫时间与孔径分布量化关系及应用吴连波1,2,3,4,5(1.中国石化胜利油田分公司 勘探开发研究院,山东 东营 257015; 2.国家能源局页岩油研发中心,山东 东营 257015; 3.山东省非常规油气勘探开发重点实验室,山东 东营 257015; 4.胜利油田油气成藏重点实验室,山东 东营 257015;5.中国石化页岩油气勘探开发重点实验室,山东 东营 257015)摘要:核磁共振横向弛豫时间(T 2)常用于表征页岩的全孔径分布特征。
为确定T 2谱与页岩孔径的量化关系,选取济阳坳陷沙河街组7块页岩样品进行低温氮吸附、核磁共振实验。
利用T 2几何平均值和孔隙比表面积、孔隙体积之间的关系式,获得T 2谱计算孔径分布的关键参数——表面弛豫率。
7块页岩样品的表面弛豫率为1.52~3.06 nm/ms ,平均值为2.53 nm/ms 。
由表面弛豫率计算的孔径分布结果与低温氮吸附的NLDFT 模型计算结果相似度高,证实了页岩表面弛豫率确定方法和取值的合理性。
利用上述方法确定了济阳坳陷典型页岩薄层的孔径分布,结合储层物性和地球化学分析结果,认为页岩中泥质薄层主要起到生-储作用,而纤维状方解石薄层、粉晶方解石薄层和长英质薄层则可以作为储-渗通道。
在研究页岩油微观富集、流动机制及评价页岩油“甜点”时,需细化分析不同薄层的孔径分布特征及其生-储-渗作用。
关键词:页岩;核磁共振横向弛豫时间;表面弛豫率;孔径分布;孔渗结构;济阳坳陷文章编号:1009-9603(2024)01-0036-08DOI :10.13673/j.pgre.202304005中图分类号:TE132.8文献标识码:AQuantitative relationship between shale NMR transverse relaxationtime and pore size distribution and its applicationWU Lianbo 1,2,3,4,5(1.Exploration and Development Research Institute , Shengli Oilfield Company , SINOPEC , Dongying City , Shandong Province , 257015, China ; 2.State Energy Center for Shale Oil Research and Development , Dongying City , Shandong Province , 257015, China ; 3.Shandong Key Laboratory of Unconventional Oil and Gas Exploration and Development , Dongying City , Shandong Province , 257015, China ; 4.Key Laboratory for Hydrocarbon Accumulation of Shengli Oilfield Company , Dongying City , Shandong Province , 257015, China ; 5.SINOPEC Shale Oil and Gas Exploration and Development Key Laboratory ,Dongying City , Shandong Province , 257015, China )Abstract: Nuclear magnetic resonance (NMR ) transverse relaxation time T 2 is commonly used to characterize the full-scale pore size distribution characteristics of shale. In order to determine the quantitative relationship between T 2 and the pore size of shale , seven shale samples from Shahejie Formation in Jiyang Depression are selected to perform low-temperature nitrogen adsorption and NMR experiments. The surface relaxivity , the critical parameter to calculate the pore size distribution by T 2, is obtained according to the equation reflecting the relationship between the logarithmic mean of T 2 and specific surface area and pore volume. For these samples , the surface relaxivity ranges from 1.52 nm/ms to 3.06 nm/ms , with an average value of 2.53 nm/ms. The pore size distribu ‐tion results calculated by surface relaxivity are more similar to the calculation results of the NLDFT model for low-temperature nitro ‐收稿日期:2023-04-05。
一、实验目的与实验仪器1.实验目的(1)了解核磁共振的基本原理;(2)学习利用核磁共振校准磁场和测量因子g 的方法:(3)掌握利用扫场法创造核磁共振条件的方法,学会利用示波器观察共振吸收信号; (4)测量19F 的g N 因子。
2.实验仪器NM-Ⅱ型核磁共振实验装置,水样品和聚四氟乙烯样品.探测装置的工作原理:图一中绕在样品上的线圈是边限震荡器电路的一部分,在非磁共振状态下它处在边限震荡状态(即似振非振的状态),并把电磁能加在样品上,方向与外磁场垂直。
当磁共振发生时,样品中的粒子吸收了震荡电路提供的能量使振荡电路的Q 值发生变化,振荡电路产生显著的振荡,在示波器上产生共振信号。
二、实验原理(要求与提示:限400字以内,实验原理图须用手绘后贴图的方式) 原子核自旋角动量不能连续变化,只能取分立值即:P =其中I 称为自旋量子数,I=0,1/2,1,3/2,2,5/2,…本实验涉及的质子和氟核 F 19 的自旋量子数I 都等于1/2。
类似地原子核的自旋角动量在空间某一方向,例如z 方向的分量不能连续变化,只能取分立的数值自旋角动量不为零的原子核具有与之相联系的核自旋磁矩, 其大小为:P 2Meg=μ 核磁共振 实验报告其中e 为质子的电荷,M 为质子的质量,g 是一个由原子核结构决定的因子,对不同种类的原子核g 的数值不同,g 成为原子核的g 因子。
由于核自旋角动量在任意给定的z 方向的投影只可能取(2I+1)个分立的数值,因此核磁矩在z 方向上的投影也只能取(2I+1)个分立的数值:2Me g p 2M e gm z z ==μ 原子核的磁矩的单位为:2Me N=μ 当不存在外磁场时,原子核的能量不会因处于不同的自旋状态而不同。
通常把B 的方向规定为z 方向,由于外磁场B 与磁矩的相互作用能为:B B P B B E z z m γγμμ-=-=-=⨯-=核磁矩在加入外场B 后,具有了一个正比于外场的频率。