一种基于核磁共振测量固体沥青反射率的方法与流程

properties of scolecodonts and their use and indicators of thermal maturity[j].marine and petroleum geology,1987,4:353-359.)。栾进华等(2019)基于该原理，建立了笔石测定页岩成熟度的方法(栾进华，胡科，何廷鹏，李甜，杨洁，杨柳，浮爱青，车平平，汪雄，李梦来.一种下古生界海相页岩有机质成熟度的评价方法，发明专利，cn201910403094.x.)。该方法为古老地层成熟度评价提供了一种有效的解决方案，但笔石较小，难以保存，并不是所有岩石样本中都存在笔石，方法的局限性较大，操作性难度大。
[0008]
拉曼光谱主要是利用干酪根的结构随成熟度的变化趋势(田建章,陈勇,侯凤香,田然,张辉,王元杰,刘听雨,冯艳伟,钟升.储层沥青拉曼光谱特征及其对油气成藏期次的约束——以冀中坳陷杨税务潜山为例[j].光谱学与光谱分析,2021,41(01):131-135.王茂林,肖贤明,魏强,周秦.页岩中固体沥青拉曼光谱参数作为成熟度指标的意义[j].天然气地球科学,2015,26(09):1712-1718.单云,邹艳荣,闵育顺,彭平安.ⅰ型干酪根热成熟过程中拉曼光谱特征及其成熟度意义[j].地球化学,2018,47(05):586-592.wilkins r w t,boudou r,sherwood n,xiao x.thermalmaturity evaluation from inertinites by raman spectroscopy:the
‘
ramm’technique[j].international journal of coal geology,2014,128-129:143
–
152.)，进而换算成等效镜质体反射率，其换算公示为vro＝-3.291 7.432log(v
g-vd)-0.306log(saddle index)-2.935logfwhmg-3.118logfwhmd，式中vg和vd是g峰和d峰对应的峰位，d峰和g峰的半高宽分别为fwhmd和fwhmg，saddle index为鞍形指数。张聪等(2019)基于拉曼光谱实验，建立了页岩成熟度评价之方法，该方法有效解决了古老地层成熟度评价的难点问题(张聪；夏响华；杨玉茹；白名岗；王梓；张春贺.一种页岩有机质成熟度的分析方法,发明专利，cn201910243021.9.)。
[0009]
固体沥青反射率是古老地层另一种常用的成熟度评价指标，目前测定方法与镜质体反射率相似，主要是采用显微镜和光度计分析(jacob h.classification,structure,genesis and practical importance of natural solid oil bitumen(“migrabitumen”).international journal of coal geology,1989,11:65-79.王晔,邱楠生,马中良,宁传祥,郑伦举,周圆圆,方光建,芮晓庆,饶丹.固体沥青反射率与镜质体反射率的等效关系评价[j].中国矿业大学学报,2020,49(03):563-575.李勇,陈世加,尹相东,何清波,苏恺明,肖正录,邱雯,何鑫.储层中固体沥青研究现状、地质意义及其发展趋势[j].吉林大学学报(地球科学版),2020,50(03):732-746.)。固体沥青反射率(bro)与等效镜质体反射率的转换关系为vro＝0.618bro 0.4。固体沥青发射率和拉曼光谱操作简单且经济实惠，有效解决了古老地层缺乏镜质体反射率的难点问题，为古老海相地层成熟度评价提供了一种可靠的方法。
[0010]
陈炽锋(2019)指出，利用s100、s200、s300可以快速测定烃源岩的成熟度区间，步骤简单，方便快捷(陈炽锋.一种烃源岩的成熟度的快速判别方法,发明专利，cn201911357109.x.)。但该方法难以准确计算出成熟度ro的具体数值，而是反应一个成熟度区间，计算方法较为粗略，难以满足油田科研需要。
[0011]
目前无论是镜质体反射率和笔石反射率，还是固体沥青反射率和拉曼光谱，都存在一个明显的弊端，即都需要用到岩心样品。也就是说，在实际应用中，必须要有钻井取心，才能开展成熟度评价研究。对于一个大型含油气盆地而言，钻井取心成本高，价格昂贵，不可能大面积取心，受限制于岩心样品，成熟度评价工作难以大范围展开。相比较取心而言，
测井手段相对方便实惠，且可以大面积展开。因此，如何利用测井手段开展成熟度评价研究，对于大型含油气盆地的油气勘探与开发具有重要的指导意义。


技术实现要素：

[0012]
基于古老地层缺乏镜质体以及受限制于岩心资料的缺陷，本发明利用核磁共振测井技术手段，通过核磁共振横向弛豫时间t2图谱分析，建立t2信号幅度和衰减时间二元方程计算固体沥青反射率的方法，为大范围或者少岩心地区提供一种快速、可靠、方便有效的成熟度评价方法。
[0013]
具体的技术方案为：
[0014]
一种基于核磁共振测量固体沥青反射率的方法，包括以下步骤：
[0015]
(1)采集样品，开展常规方法固体沥青反射率测定，输入固体沥青反射率的实测数据；
[0016]
(2)利用核磁共振横向弛豫时间t2图谱识别固体沥青；
[0017]
(3)提取核磁共振t2信号幅度和衰减时间两个参数；
[0018]
(4)分别建立固体沥青反射率与信号幅度和衰减时间的一元回归方程；
[0019]
固体沥青反射率bro与信号幅度sa的换算公示为：
[0020]
bro＝-0.58ln(sa) 6.2481，r2＝0.9412；
[0021]
固体沥青反射率bro与信号幅度td的换算公示为：
[0022]
bro＝-1.477ln(td) 12.783，r2＝0.9377；
[0023]
(5)建立固体沥青反射率与信号幅度和衰减时间的二元回归方程；
[0024]
拟合方程为：
[0025]
y＝-0.3128x
1-0.7019x2 9.4024，r2＝0.9532
[0026]
式中y为固体沥青反射率，x1为信号幅度的对数值，x1为衰减时间的对数值，即：
[0027]
bro＝-0.3128ln(sa)-0.7019ln(td) 9.4204；
[0028]
(6)利用核磁共振测井技术和二元回归方程，大范围计算固体沥青反射率。
[0029]
本发明技术，主要有以下几大优点：
[0030]
(1)解决了古老海相地层无镜质体成熟度评价难的问题；
[0031]
(2)减少了传统固体沥青反射率测定结果的人为影响因素；
[0032]
(3)解决了传统测定方法对岩心需求量大的问题，降低了成本；
[0033]
(4)提供了一种大范围、快速计算成熟度的方法；
[0034]
(5)方法便捷、操作简单、经济节约、快速高效，回归结果可信度高。
附图说明
[0035]
图1是实施例的固体沥青样品核磁共振t2图谱；
[0036]
图2a是实施例的固体沥青反射率与信号幅度一元回归拟合结果；
[0037]
图2b是实施例的固体沥青反射率与衰减时间一元回归拟合结果；
[0038]
图3是实施例的二元回归结果；
[0039]
图4是实施例的预测值与实际值的偏差；
[0040]
图5是本发明流程图。
具体实施方式
[0041]
结合实施例说明本发明的具体技术方案。
[0042]
如图5的流程，一种基于核磁共振测量固体沥青反射率的方法，包括以下步骤：
[0043]
(1)采集样品，开展常规方法固体沥青反射率测定，输入固体沥青反射率的实测数据。
[0044]
四川盆地青川何家梁露头剖面观雾山组、田坝露头剖面寒武系、双探3井观雾山组固体沥青样品12块，对其开展镜下反射率测定。固体沥青反射率测定使用仪器为mpv-3型显微光度计及其附件，标样为钇铝石榴石(标准条件下ro＝0.92％)，放大倍数为
×
500(油浸物镜为50倍)，入射波长λ＝546μm(黄光)。实验结果见表1。
[0045]
表1固体沥青反射率数据表
[0046][0047][0048]
(2)利用核磁共振横向弛豫时间t2图谱识别固体沥青
[0049]
对12块样品，开展核磁共振实验分析，得到12块固体沥青样品核磁共振横向弛豫时间t2图谱，如图1。核磁共振测量仪器为macromr12-150h-1，核磁共振强度为0.3
±
0.05t，仪器主频率为12.8mhz，探头线圈直径为150mm，恒温20℃，回波间隔0.45ms，等待时间3s，扫描次数16，测量标准为sy/t 6490-2007。
[0050]
固体沥青横向弛豫时间较短，分布在0.01-40ms之间，t2图谱上表现为靠左的单峰形态。不同成熟度的固体沥青具有不同的t2图谱分布。何家梁野外剖面观雾山组固体沥青反射率最低，横向弛豫时间相对较宽，t2图谱分布靠右，信号幅度强；而双探3井观雾山组固体沥青反射率最高，横向弛豫时间相对较窄，t2图谱分布靠左，信号幅度微弱。研究结果表明，随着固体沥青反射率的增加，核磁共振横向弛豫时间逐渐变短，t2图谱逐渐左移，信号幅度逐渐减低。因此，根据核磁共振t2图谱可以识别出地下固体沥青。
[0051]
(3)提取核磁共振t2信号幅度和衰减时间两个参数，得到数据表2。
[0052]
表2固体沥青样品核磁共振t2信号幅度和衰减时间
[0053][0054]
(4)分别建立固体沥青反射率与信号幅度和衰减时间的一元回归方程。
[0055]
固体沥青反射率(bro)与信号幅度(sa)的换算公示为bro＝-0.58ln(sa) 6.2481，r2＝0.9412。固体沥青反射率(bro)与信号幅度(td)的换算公示为bro＝-1.477ln(td) 12.783，r2＝0.9377。如图2a和图2b。
[0056]
(5)为进一步提高拟合方程的相关系数和可信度，建立固体沥青反射率与信号幅度和衰减时间的二元回归方程。
[0057]
拟合方程为：y＝-0.3128x
1-0.7019x2 9.4024(r2＝0.9532)，式中y为固体沥青反射率，x1为信号幅度的对数值，x1为衰减时间的对数值，即bro＝-0.3128ln(sa)-0.7019ln(td) 9.4204。
[0058]
(6)利用核磁共振测井技术和二元回归方程，大范围计算固体沥青反射率。
[0059]
回归结果见图3，图4。二元回归方程r2大于一元回归方程，显著性水平下的f值非常小，p＝0.001598《0.01，代表其置信度高达99％，预测值与实际值相近，计算结果可靠。
[0060]
采集三个固体沥青样品，开展核磁共振测试，并利用本专利发明计算，计算得到固体沥青反射率，计算结果见表3。
[0061]
表3实例分析数据
[0062]
样品实测反射率/％信号幅度衰减时间/us预测反射率/％误差/％a0.821057033000.8170.305b1.28683021101.2680.937c2.724059502.710.3
[0063]
样本a，实测数据0.82，预测数据0.817，误差0.305％。
[0064]
样本b，实测数据1.28，预测数据1.268，误差0.937％。
[0065]
样本c，实测数据2.72，预测数据2.71，误差0.3％。
[0066]
利用该发明计算所计算的结果与实测数据误差均小于1％。代表该发明技术准确度高，可靠性强，效果好。