Characterization of Shale Pore Size Distribution by NMR Considering the Influence of Shale Skeleton Signals
Notice bibliographique
Résumé
As a non-destructive method, the proton nuclear magnetic resonance (1H NMR) technique with low echo time (TE, e.g., 0.07 ms) has been increasingly used for characterizing full pore size distribution (PSD) of shales. However, hydrogen contained in some components of the shale skeleton (e.g., kerogen and structural water) also can be detected by NMR in the case of low TE, resulting in a questionable PSD derived directly from the T2 spectra of oil-saturated shale. In this study, eight shale samples with different organic and mineralogical components from the Jiyang Depression, China were investigated with regular NMR, low-temperature nitrogen adsorption (LTNA), NMR cryoporometry (NMRC), and mercury injection capillary pressure (MICP) techniques to propose a corrected NMR approach for characterizing shale PSD by considering the influence of the shale skeleton signals. The NMR relaxation characteristics (e.g., T2 spectra and T1–T2 map) of as-received shale, solvent-extracted and dried shale (EX), and oil-saturated shale (OS) were discussed to reveal the NMR response from the shale skeleton itself at T2 below 1 ms on the T2 spectra. With the new approach, the NMR T2 spectra of oil occurring in the OS shale were first obtained through inversion of the differentiated T2 decay curves between the T2 decay curves of the EX shale and OS shale and were then converted to PSD by combination of LTNA, NMRC, and MICP results. For pores with T2 less than 1 ms, the PSD obtained from NMR T2 spectra of the oil signals only compared well with the results of LTNA and NMRC, with a relative error of less than 15% in pore volume. In contrast, the relative errors of PSD obtained directly from the NMR T2 spectra of oil-saturated shales were up to 134%. It was found that the higher total organic carbon shale contained, the larger errors in the PSD profiles, pore volume, and porosity that were calculated directly from the oil-saturated shale’s NMR T2 spectra. Compared with the traditional NMR methods, the corrected approach can provide a more accurate PSD for shales, especially for those organic-rich ones.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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