T2技术揭示页岩油赋存特征及可动性
各位读者，大家好！在之前推文中，我们简要地为大家介绍了核磁共振技术在非常规油气资源领域的应用前景，包括孔隙结构定量研究、孔隙度渗透率预测、润湿性测定和流体表征等。
错过的点击标题回顾：
综述：核磁共振在页岩气及煤层气中的应用
本期我们将为大家分享中国石油大学（华东）卢双舫教授团队2020年发表在Marine and Petroleum Geology上的一篇文章，本文详细阐述了核磁共振T1-T2技术在表征页岩油游离烃和吸附烃方面的具体应用实例，帮助各位学者进一步了解核磁共振技术在非常规储层流体表征方向的应用现状。
主要内容
本文结论
陆相页岩核磁共振T1-T2谱中T2<0.2ms，T1/T2>100区域为干酪根核磁响应特征；0.2ms<T2<1ms，T1/T2>10区域为吸附油；T2>1ms和T1/T2>10区域为游离油；T2<0.2ms，T1/T2<100区域为结构水和吸附水；T2>0.2ms和T1/T2<10区域为游离水。
提取核磁共振T1-T2谱中有机氢核磁T2谱，确定了游离油和吸附油T2截止值分别为1ms和0.2ms
揭示了页岩粉末化会损失部分吸附油和游离油，岩芯碎样的游离/吸附烃比率高于粉末样
表明T1/T2值有可能成为非常规油藏开采“甜点”的评价指标，但仍需要进一步的工作来确定最优的T1/T2值。
01
研究背景
作为页岩油储层的关键属性之一，可动油含量直接决定其产量。游离油是当前技术条件下的可开发（可移动）资源，游离油/烃含量的定量表征在页岩油资源评价和“甜点”优选中起着关键作用。
目前用于量化吸附烃和游离烃的实验方法包括岩石热解、溶剂萃取、烃蒸气吸附和固液吸附，上述方法实验样品均为粉末样，不仅会破坏岩石样品，还会显著改变其含油饱和度状态，影响实验结果。而核磁共振T1-T2技术具有无损性，T1-T2谱上不同位置的信号可以表征不同含氢成分的分布，极大提高科研效率。
在之前研究中，卢双舫教授团队通过整合干酪根、含吸附油的干酪根、不同含油量的页岩和不同含水量的粘土矿物的核磁共振T1-T2图谱，建立了陆相页岩中不同含氢组分的分类方案（图1，详情请见参考文献Li，2018）。
图1 核磁T1-T2谱页岩各含氢组分位置
利用岩石逐步热解实验，可以获取页岩不同状态含烃组分含量。图2展示的是岩石逐步热解过程以及产物。使用粉末样品用于热脱附和热解分析，以25℃/min的升温速率从90℃提高到第一个目标温度200℃，保持3分钟（后续升温速率以及恒温时间均相同），以获得S1峰。
从200℃持续升温到第二个目标温度300℃并保持3分钟以获得S1-2a峰，300℃升到350℃并保持3分钟以获取S1-2b峰，S1-1和S1-2（包括S1-2a和S1-2b）之和代表自由烃，对应最大流动烃含量。
在第三个目标温度之后，样品继续以25℃/min从350℃加热到第四个目标温度450℃并保持3分钟以获得S2-1峰，然后从450℃加热到第五个目标温度650℃以获得S2-2峰，S2-1为吸附烃，S2-2为干酪根裂解烃。
图2 岩石逐步热解流程示意图。红线代表温度，蓝线代表探测器（FID）信号
02
核磁共振T1-T2测试
2.1 岩心样品
本次实验样品取自中国东部渤海湾盆地济阳坳陷，均为沙河街组陆相富有机质页岩。核磁共振T1-T2测试采用苏州纽迈公司生产的MesoMR23-060H仪器进行实验。
图 本文设备 MesoMR23-060H-I 中尺寸核磁共振成像分析仪
表1 核磁共振T1-T2测试样品处理流程
2.2 核磁共振T1-T2测试区分不同状态流体
AR页岩T1-T2谱（图3a）上确定了五个信号区（由黄色方框包围的区域）。
区域1：T2<0.2ms，T1/T2>100；
区域2：0.2ms<T2<1ms，T1/T2>10；
区域3：T2>1ms和T1/T2>10；
区域4：T2<0.2ms，T1/T2<100；
区域5：T2>0.2ms，T1/T2<10。
上一篇：莆田市公安局液相色谱串联质谱仪采购项目结果
下一篇：前沿综述：绘制大脑因果图