页岩含水率测定的核磁共振技术规范.pdfVIP

页岩核磁共振含水率测定技术规范

1范围

本文件规定了页岩核磁共振含水率测定的测试原理、仪器设备、岩样制备、试验方法、不确

定性分析和试验报告等。

本文件适用于页岩低场（磁场强度小于0.5T）核磁共振含水率测定。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文

件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其必威体育精装版版本（包括所有的修改单）适

用于本文件。

GB/T29172岩心分析方法

SY/T6490岩样核磁共振参数实验室测量规范

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1T谱Tspectrum

22

核自旋系统内部交换能量引起的自旋—自旋弛豫时间，描述核磁化强度横向分量恢复过程的时间

常数，也称横向弛豫时间。

3.2水标样waterstandardsample

样品水质量呈一定梯度的，已知水质量并具有相同弛豫性质的一组样品。

3.3水质量定标waterqualitycalibration

利用标准样品确定计算核磁共振信号量与水质量之间的关系。

3.4含水率watercontent

页岩中水的质量与页岩烘干后的质量之比。

4测试原理

1

低场核磁共振信号来源于样品中的H质子。岩心样品中的核磁信号来源为水中H质子和其他有机质

等H质子。原样测试获得H质子的信号量，烘干样品测试获得去掉水中H质子的H质子的信号量。差值

即样品中含水信号量。通过定标，含水量和核磁信号的强度成正比。已知核磁信号强度与含水量关系

式，计算样品含水量。并通过烘干后质量，计算出含水率。低场核磁共振测量岩样孔渗饱使用常规的

硬脉冲CPMG序列（Carr-Purcell-Meiboom-Gill），测得样品信号量以及T2弛豫时间谱图，见图1。

图1硬脉冲CPMG序列图

5仪器设备

5.1试验仪器设备应包括岩样加工设备、低场核磁共振仪器和电子天平。

5.2岩样加工设备

岩样加工设备宜包括岩样钻取机、切割机、磨平机等。

5.3低场核磁共振仪器

低场核磁共振仪器应符合SY/T6490的规定。

5.4电子天平

测量范围宜为0g~200g，精度不应大于0.0001g。

6岩样制备

6.1取样

a)岩心取样应符合GB/T29172的规定，露头取样可参照岩心取样标准执行。

2

b)应根据需要获取不少于20g的柱塞样品，宜在岩心或露头上钻取直径为25mm、长度为40mm～

50mm的柱塞样品。

6.2岩样

6.2.1岩样应具有代表性，岩样测量面应平坦光滑，且两平面保持平行，不得有裂纹等缺陷，并应保

证在测试过程中样品完整性。

6.2.2天然条件下岩石样品应按本文件5.1的规定取得，岩样疏松时，可采用热缩管套住岩样。

7试验方法

7.1试验条件

试验环境温度宜为22℃~28℃，测定过程中应保持温度恒定。

7.2试验准备

7.2.1试验前，应连接设备，将低场核磁共振仪器启动，保持运行状态24小时以上，保证仪器磁体磁

场稳定并正常运行，磁体温度应达到预定温度，偏差应小于0.01℃。

7.2.2试验前，应在仪器线圈中放入准备好的标准油样，进入操作界面，选择中文名称？FID序列，

点击单次采样，10到20秒后停止采样，寻找中心频率O1。

7.2.3试验前，应寻找合适的90°脉宽P1、180°脉宽P2。

7.2.4测试参数应根据CPMG序列，按测试岩样种类及测试目的选取，宜采用下列测试参数：

重复采样间隔时间TW4000ms，模拟增益RG120db，数字增益DRG12，前置放大增益

PRG1，采样频率SW250kHz，回波个数NECH6000~8000，回波时间TE0.1ms，累加采样次数

NS32。

7.3试验步骤

7.3.1试验时，应根据试验要求选择硬件完整且工况良好的核磁共振设备及与岩心样品尺寸匹配

的探头。