申请/专利权人：中国矿业大学

申请日：2023-11-16

公开（公告）日：2024-04-05

公开（公告）号：CN117825431A

主分类号：G01N24/08

分类号：G01N24/08;G01N15/08

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.23#实质审查的生效;2024.04.05#公开

摘要：本发明公开了一种基于顺磁离子扩散的煤和岩石孔隙连通性评测方法，通过对多孔致密岩石的顺磁离子溶液饱和样品进行NMR测试，由于顺磁离子进入煤和岩石的孔隙中后会屏蔽孔隙水中的氢质子信号，利用顺磁离子屏蔽掉的信号代表顺磁离子进入的孔隙，顺磁离子通过扩散作用进入孔隙后，相应测得的T2谱的幅值和面积也会发生降低和减少的现象，从而根据顺磁离子扩散进入煤和岩石的难易程度评估其内部孔隙的连通性程度。本发明突破了多尺度孔隙连通性测试难题，同时有效避免了离心、干燥法的诸多弊端，适用于不同强度和结构特征的煤、页岩等多种岩石，为非常规天然气开发以及二氧化碳地质封存所需的多孔致密有机岩孔隙连通程度提供数据支撑。

主权项：1.一种基于顺磁离子扩散的煤和岩石孔隙连通性评测方法，其特征在于，具体步骤为：A、确定标线公式A：核磁共振测试前采用峰点法对标准样品进行孔隙度标定实验，获得孔隙度的标线公式A；B、煤岩试样的水饱和：对煤岩试样进行真空饱水，每隔一段时间称量试样的重量，直到试样质量在该间隔时间内的变化量小于上一次测试质量的M％时，确定试样达到了充分的水饱和；C、获取试样的总孔隙度：对试样进行核磁共振测试，获得试样饱水状态下的T2谱峰曲线，根据标线公式A将纵坐标幅值信号转化为孔隙度信号，获得T2孔隙度曲线记为T2饱水，T2饱水曲线与横坐标围成面积即为试样的饱水孔隙度，记为S饱水，且将S饱水作为试样的总孔隙度；D、试样的顺磁离子饱和：将测试完毕后的饱水试样完全浸没在装有质量分数为n％的顺磁溶液的容器内，将试样连同容器一起置入真空饱水机内，开始真空饱和；E、获取不同时间下试样的残余孔隙度：随着顺磁离子在扩散作用下逐渐开始进入试样内部，顺磁离子进入的孔隙其内部水中H质子信号将被屏蔽，T2谱峰面积将随之不断减小，每隔Δt时间取出试样、拭干试样表面水渍后，对试样进行一次核磁共振测试，获得不同时间下试样的T2谱峰曲线；接着根据标线公式A分别将不同时间下T2谱峰曲线的纵坐标幅值信号转化为孔隙度信号，获得T2顺磁离子残余孔隙度曲线，依次记为T21、T22···T2n，T2顺磁离子残余孔隙度曲线与横坐标围成的面积即为试样的残余孔隙度，依次记为S顺磁离子1、S顺磁离子2···S顺磁离子n；F、获取残余孔隙度变化率kt：根据公式计算获得残余孔隙度占比αt，根据公式计算残余孔隙度变化率kt，其中αtp是t时的上一时间残余孔隙度占比，随着测试时间的增加，能获得计算残余孔隙度变化率kt随时间变化的曲线；G、根据不同残余孔隙度变化率kt获取对应数据：当残余孔隙度变化率kt首次小于5％时，确定高连通孔隙全部被顺磁离子扩散进入，此时间记为tD1，tD1下试样的T2孔隙度曲线记为T2D1，残余孔隙度记为S顺磁离子D1，当残余孔隙度变化率kt首次小于0.1％时，确定此后残余的孔隙顺磁离子很难扩散进入，此时间记为tD2，tD2下试样的T2孔隙度曲线记为T2D2，残余孔隙度记为S顺磁离子D2，tD2时间后停止饱和顺磁离子试样的核磁测试工作；H、获取试样的孤立孔孔隙度：饱和顺磁离子溶液试样核磁测试结束后，将试样放进恒温干燥箱进行干燥，在温度60℃下干燥24小时，干燥完毕后再进行最后一次核磁共振测试，获得试样干燥状态下的T2谱峰曲线，根据标线公式A将纵坐标幅值信号转化为孔隙度信号，获得的T2孔隙度曲线记为T2干燥，T2干燥曲线与横坐标围成面积即为干燥残余孔隙度，记为S干燥，且将S干燥作为试样的孤立孔孔隙度S孤立，即S孤立＝S干燥；I、获取试样的孔径分布情况：根据步骤G和H获取的参数，将孔隙的连通性由好至差依次划分成易达孔、较难达孔、难达孔和孤立孔，并分别计算出不同孔的孔隙度；接着将上述T2饱水、T2D1、T2D2、T2干燥各自对应的T2孔隙度曲线转化为孔径-孔隙度曲线，即孔径分布图，最终获得不同连通程度孔隙的孔径分布情况。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国矿业大学 一种基于顺磁离子扩散的煤和岩石孔隙连通性评测方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD