黏土表面结合水的低场核磁共振定量研究

作者：苏俊霖; 董汶鑫; 冯杰; 杨培强; 罗平亚

来源：钻井液与完井液, 2018, 35(01): 8-12.

• 泥页岩
• 表面水化
• 低场核磁
• 定量
• 井壁稳定

黏土矿物的水化类型及水化程度直接关系到泥页岩等水敏地层的井壁稳定性,然而包括热重分析在内的现有方法难以快速、直观、定量地测试出黏土水化的类型及含量。基于低场核磁共振T2弛豫谱与水分子运动性关系,以T2总信号幅度确定黏土的总含水量,以T2值范围区分黏土的水化类型,以T2峰的面积确定3种水的含量,实验得出饱水黏土强结合水、弱结合水、自由水分别对应的T2值范围为0.0010.1 ms、0.115 ms、15200 ms,其含量比例分别为14.83%,67.69%,17.48%。通过黏土T2值的范围变化、T2峰面积的幅值变化可以定量描述黏土3种水分在温度、抑制剂等作用下的相互转化及质量变化规律,T2弛豫谱还直观展示出:温度升高可使黏土水分子从低自由度状态向高自由度状态转化;具有8个氨基的BPEI可将黏土中90%以上的强、弱结合水去除,自由水完全去除。

• 单位
  中国石油集团钻井工程技术研究院; 油气藏地质及开发工程国家重点实验室; 西南石油大学