Исследование смачиваемости сланцев методом ЯМР

Сланцы стали одним из ведущих источников нетрадиционного газа в мире, однако детальное понимание их петрофизических свойств по-прежнему недоступно большинству исследователей. Смачиваемость является важным свойством горных пород, поскольку она влияет на методы извлечения и стимуляции, а также на количество извлекаемых углеводородов. Представлено исследование смачиваемости сланцев с использованием ядерного магнитного резонанса (ЯМР) для мониторинга последовательного впитывания рассола и нефти (додекана). Минералогические вариации, низкие проницаемость и пористость, сложная структура пор и присутствие органического вещества затрудняют интерпретацию смачиваемости в сланцевых коллекторах и делают традиционные подходы неэффективными. Согласно опубликованным данным, присутствие органического вещества влияет на сланцы, снижая их плотность, изменяя смачиваемость и повышая пористость, а также вызывая другие эффекты. ЯМР, являющийся неразрушающим методом, применялся для изучения смачиваемости других литотипов; в настоящей работе он использован для исследования сланцевых толщ. Всего проанализировано 50 образцов: 21 керновая пробка из сланца Eagle Ford, 12 — из сланца Barnett, 11 — из сланца Floyd и 10 — из сланца Woodford. Песчаник Berea, известный своей гидрофильностью, был исследован в качестве калибровочного стандарта. Наше исследование методом ЯМР подтверждает, что песчаник Berea демонстрирует водосмачиваемое поведение. Исследованные сланцы впитывали как рассол, так и нефть, причем объем впитавшейся нефти определялся совокупным влиянием общего содержания органического углерода (TOC), термической зрелости и объема органических пор. Сланец Woodford проявил большее сродство к додекану по сравнению с другими сланцами. Сигнал ЯМР T2 для впитавшегося додекана наблюдался преимущественно при временах релаксации от 2 до 20 мс, что значительно быстрее измеренного объемного времени релаксации, равного 1 с; это указывает на преобладание поверхностной релаксации в отклике нефти в сланцах. Наблюдаемый пик релаксации T2 рассола находился преимущественно ниже 1 мс по сравнению с измеренным объемным значением 3 с. Исследованные сланцы характеризуются смешанной смачиваемостью, причем органическое вещество в основном вносит вклад в...