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中国石油大学(北京)王琳琳教授团队在能源行业期刊发表学术文章

2024-02-08科学

近日,中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院王琳琳教授及团队在化学工程与能源学科领域顶级期刊 Energy & Fuels (IF =4.654)再次发表重要学术文章「Determining Nuclear Magnetic Resonance Surface Relaxivity of Shales」,距该课题组上次在Energy&Fuel发表学术成果仅过 4期

本项工作立足于探索非常规油气藏中页岩样品的微观孔隙表面属性。基于页岩储层的特殊性,使用常规实验测试方法进行岩石孔隙结构表征的技术一直存在激烈的讨论。相比之下,核磁共振(NMR)作为一种非侵入性的、对氢质子高度敏感的技术,在表征页岩岩石物理孔隙结构方面具有较高的灵敏度和准确性。

与常规储层相比,页岩储层的特征是纳米孔相对丰富,准确地表征页岩孔隙空间具有重要意义。核磁共振是一种被广泛认可的测量页岩孔隙分布的技术,然而,核磁共振解释的孔隙大小分布明显依赖于页岩的表面弛豫率,而表面弛豫率受多种因素的影响,包括测量方法采集参数和矿物成分。

本文主基于核磁共振的物理原理,建立了基于页岩孔隙结构类型的一维弛豫模型。通过使用 高性能遥测磁共振微观分析仪【LIME-MRI-D2】 对页岩样品采用自旋回波法测得页岩表面弛豫率为1.34~2.59μm/s,采用CPMG法测得页岩表面弛豫率1.40~2.44μm/s,并系统地评估了矿物质成分和测量方法对页岩表面弛豫率的影响。同时,与氮气吸附法BET技术相比,由于测量可重复性和探测尺度等优点,自旋回波和CPMG方法更适用于页岩的表面弛豫率测量。 结果表明,粘土含量是决定页岩表面弛豫率的关键矿物学因素。此外,在粘土含量小于22%的情况下,黄铁矿的含量也可以作为一个关键的标准。

该研究工作获得国家自然科学基金资助项目(22127812和U20B6005)。

论文链接:

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.energyfuels.2c04116