吸附原油对质子核磁共振影响的实验室研究.pdfVIP

学兔兔 维普资讯 · 42 · 测 并 与 射 孔 2004年 ·第l期 吸附原油对质子核磁共振影响的实验室研究 Traci R．Bryar等著 吴克运 译 闽家华 校 (江汉油田采油工艺研究院)(胜利石油管理局) 摘 要：质子 NMR(核磁共振)测量是饱和砂岩中水的T 和T。弛豫时间，砂岩颗粒表面上含有不同 量的吸附原油。砂岩孔隙度、表面积、颗粒密度和抽取的孔隙水的弛豫时间是通过实验方法确定的。油 的吸附改变了饱和于砂岩中水的驰豫时间，这种改变是通过表面积和表面弛豫率的变化来改变的，表面 弛豫率这个参数常常用于量化孔隙空间表面对降低NMR弛豫时间的能力。在某些情况下，油附到表面 可减小表面积。观察表明：油以某种方式覆盖在砂岩表面上可减少表面的粗糙度。当大量的油加到砂岩 表面上时，砂岩表面积增大。表面弛豫率随吸附油量改变是受纯净的、不含油的表面弛豫率控制的。在 Wedron砂岩中，用一个天然砂岩的表面弛豫率作标准，弛豫率随砂岩颗粒表面油的增加而降低。A_A砂 岩为一块洁净的、纯石英砂岩，弛豫率由不含油岩样的非常低的值增加到所解释的油表面的较高值。 关键词：吸附油 核磁共振 弛豫 实验 一 孑L隙内的水，弛豫率1／T。是质子磁矩的净磁化 1 前言 强度返回质子平衡状态的速率。时间T。是用作 用在总孑L隙水和孑L隙表面的综合过程来确定的 目前科学和工程界所面临的难题之一就是研 (Senturia and Robinson，1 970；Brownstein and 究处理地球内部有机污染物的有效策略。要治理 Tarr，1979)： 或补救已污染的场所，就必须得到污染场所的孑L 击 1+p·( S)丁l 了16 I 』 (1) … 隙大小信息，即污染是占据孑L隙空间中间部分的 这里，T 是总孑L隙水弛豫时间，S／ 是孔隙表面 大量流体，或是固体表面吸附的或包覆的污染物。 污染物的位置对其流动性有很大影响，需要仔细 积与孑L隙体积之比，p是表面弛豫率，可解释为孔 隙表面增强弛豫的能力。当对一定孔隙大小的孔 考虑补救技术的选择和设计。给出有关钻井和直 隙性地质物质中的水进行 NMR弛豫测量时，将 接取样的风险，这对用非侵入地球物理方法作为 获取有关地下污染物信息的手段很有意义。 会得到一个弛豫时间分布。可以观察到，NMR 在研究中，我们尤其对用质子 NMR(核磁共 信号强度 J与时间t间的多指数弛豫(Timur， 振)探测吸附的有机污染物感兴趣。自20世纪 1969)： 6O年代(Brow and Gamson，1960)起，石油工业 J(￡)一 A exp(一t／T1，) (2) 已开始用裸眼井测井仪进行NMR测量，到2O世 这里，A，与弛豫时间为T 的水量成正比。实际 纪9O年代NMR测量技术有了显著的改进。地 上，用裸眼井或地面回路仪器测量T。是困难的， 面回路仪器用于探测地表面附近和环境(Schirov 因此NMR的现场应用通常是测量 丁2。1／丁2值 等，1991)。正如在这项研究中所做过的那样