储层混合润湿性的二维核磁共振测试方法研究

润湿性对于研究运聚成藏机理、精细评价可采储量和制定油气田开发方案都是不可或缺的参数，油藏混合润湿状态已经得到越来越多的验证和重视，但常规的测量方法并不能有效的反映混合润湿程度，因此开发简单有效的混合润湿性定量测量方法已成为石油勘探开发领域的前沿科学问题。核磁共振是一种快速、无损的润湿性测量技术，前人在利用核磁共振一维弛豫谱测量岩石润湿性方面已做了有益的探索，但在混合润湿性测量和孔隙流体类型识别上遇到了困难。二维核磁共振同时提供了孔隙流体的弛豫和扩散信息，可以有效解决这两方面的问题。弛豫-扩散二维核磁共振的弛豫谱反映了岩石比表面，可以用来确定孔隙大小分布；而扩散谱反映了流体和岩石之间的相互作用，可以用来测量润湿性。利用弛豫时间和扩散系数之间的对应关系，可以描述不同大小孔隙所对应的润湿性，建立孔隙尺度上岩石混合润湿性的定量测量方法。

核磁共振弛豫谱被广泛应用于测量储层岩石润湿性的探索中，但往往由于油水核磁共振信号在弛豫谱上发生重叠而无法进行有效的区分，更是限制了在测量评价润湿非均质性方面的应用。本项目用不同浓度的二氯二甲基硅烷溶液处理玻璃微珠和玻璃毛细管，建立完善的润湿程度序列，将不同比例的强亲油、强亲水玻璃珠混合构建部分润湿介质，将不同比例的饱和油的油润湿毛细管和饱和水的水润湿毛细管进行混合构建混合润湿介质；分析润湿程度、部分润湿和混合润湿状态下的油相和水相的核磁共振扩散-弛豫二维谱特征。测试结果表明：随着润湿角的增大，润湿相饱和流体的流体自扩散系数随着减小，利用孔隙介质边界层理论对该规律进行了解释，并利用信号幅值的变化进行了佐证，但油相的变化不如水相明显，这是由于用二氯二甲基硅烷溶液处理玻璃时，对于水相润湿角的改变范围要比油相大得多；对于部分润湿介质，随着亲油玻璃珠比例的增大，饱和水的扩散系数非线性减小，变化速率由快到慢再增快，从不同比例亲油、亲水玻璃珠进行混合时两者之间的相对接触关系对该规律进行了解释，但是饱和单一油相或者水相时，无法根据核磁共振扩散-弛豫二维谱对不同的润湿部分进行区分；对于混合润湿介质，润湿介质饱和润湿相流体时，虽然锰水和白油的弛豫时间严重重合，但是根据扩散特征能够对两者信号进行有效区分，将油相和水相信号分别在弛豫轴上投影并分别进行积分，考虑到含氢指数和密度的影响，可以测出亲油和亲水孔隙体积比值。