Вещество для ямр исследований водородсодержащих образцов горных пород

(я)5 601 И 2 ТЕНИ ЗОБ ПИСАН ИДЕТЕЛ ЬСТВУ ТОРСКО едовательский технологичегеофиэических ных систем и, В.И,Михай- ышев НП СССР применению Г, 1984.ИССЛЕДОВАЩИХ ОБРАЗмости и узким диой ЯМР характерик предлагаемому роведения ЯМР держащих обра ов на основе вод ллов (соли серно ойств, сложрактеристик область приние тер ретения - повыш арактеристик ве цель достигается во для проведен дородсодержащии флюидов на осй металлов в кач Цель изоб стабильностиУказанна вестно вещес ледований во горных пород растворов сол щества,тем, что изя ЯМР иссх образцов ове водных естве солей ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(54) ВЕЩЕСТВО ДЛЯ ЯМРНИЙ ВОДОРОДСОДЕРЖАЦОВ ГОРНЫХ ПОРОД Изобретение относится к использованию ядерного магнитного резонанса (ЯМР) в физхимии биофизике, петрофизике, в частности к гидро- и нефтегазовой геологии и геофизике.Известно использование в качестве компарационных ЯМР эталонов естественных или искусственно приготовленных образцов горных пород различного состава, структуры и насыщения с разными релаксационными характеристиками порового флюида.Однако гетерогенность свность получения заданных хаограничивают возможности именения указанных эталонов.Известно применение эталонов веществ на базе резиновых, каучуковых, латексных и других полимерных соединений,Однако их применение ограничено вследствие дестабилизации исходных(57) Изобретение относится к области использования ЯМР в физической химии, биофизике, петрофизике, в частности к области гидро- и нефтегазовой геологии и геофизики. Цель изобретения - повышение термостабильности характеристик веществ. Вещество на базе водного раствора азотно- кислых солей парамагнитных металлов предназначается для применения при ЯМР исследованиях свойств горных пород и пластовых флюидов. Для приготовления и использования по назначению такого вещества применяются компоненты в следующем соотношении, мас.,4: й(ЙОз)2 1,4 - 17,5, Со(КОЗ 2,5-15,5 и Н 20 - остальное, 1 табл,свойств, невоспроизво апазоном стандартизу стики.Наиболее близким ляется вещество для и ледований водородсо горных пород и флюид растворов солей мета лой меди).Однако временная стабильность такого р чивают их использова ЯМР исследований го дов,и температурная неода эталонов. ограниние для проведения рных пород и флюи 171641010 15 20 25 30 35 40 45 50 металлов содержит азотнокислые соли никеля и кобальта при следующем соотношении компонентов, мас.ф 6: нитрат никеля (Ю(КОз)2 1,4 - 17,5; нитрат кобальта (Со(ИОз)2 2,5 - 15,5; вода - остальное, причем соотношение ионов никеля к ионам кобальта находится в пределах от 0,5 до 1,2.Использование предлагаемого вещества для достижения поставленной цели основано на установленной зависимости релаксационной характеристики водного раствора от состава и концентрации ионов металлов в растворе; комплексной форме составляющих компонентов композиции (смеси) исходного раствора солей металлов; противоположном характере температурной зависимости одномолярных водных растворов азотнокислых солей никеля и кобальта; установленной экспериментальной аддитивности влияния обеих солей в водном растворе на протонную релаксацию в диапазоне их концентрации 0,02 - 1 моль на 1 л Воды,Результаты исследований представлены в таблице.Согласно результатам проведенных экспериментальных исследований, представленным в таблице, установлено, что релаксационные зависимости разных концентраций нитратов никеля и кобальта в водном растворе существенно различаются (почти в 5 раз) температурные зависимости релаксационныххарактеристик водных растворов нитратов никеля и кобальта противоположны: с ростом температуры время спин-решеточной релаксации Т 1 водного раствора нитрата никеля растет, а время Т 1 раствора нитрата кобальта той же композиции уменьшается; термостабильность релаксационной характеристики водного раствора азотнокислых солей никеля и кобальта в рабочем диапазоне температур отмечается. при содержании составных компонентов вещества, мас.0: нитрат никеля 1,4-17,5, нитрат кобальта 2,5-15,5, вода - остальное, при соотношение ионов никеля к ионам кобальта 0,5-1,2; рабочий диапазон изменения температуры образца горной породы в датчике релаксометра ЯМР находится в пределах+10-+ 40 С,Набор оптимальных соотношений ингредиентов данного вещества основан на результатах экспериментальных исследований релаксационных,концентрационных, температурных и других характеристик водных растворов нитратов никеля и кобальта в отдельности и в смеси. Анализ приведенных экспериментальных результатов показал (см. табл,), что оптимальной для реализации поставленной цели - получения термостабильного вещества - смесью нитратов никеля и кобальта в водном растворе является их соотношение, мас.ф: нитрата никеля 1,4 - 17,5; нитрата кобальта 2,5-15,5; вода - остальное, при ионном соотношении никеля к кобальту 0,5 - 1,2 при концентрации 0,02 - 1 моль на 1 л воды, обеспечивающее температурную стабильность значений времени Т 1 спин-решеточной релаксации стандартного образца в диапазоне +1 0-+ 42 С,Применение предлагаемого вещества в качестве стандартного образца для ЯМР исследований водородсодержащих образцов горных пород и водородсодержащих флюидов обусловлено низкой стоимостью его компонентов, эксплуатационной надежностью, температурно-временной стабильностью, а следовательно, точностью измерений ЯМР характеристик и, соответственно, определения емкостно-фильтрационных (коллекторских) свойств горных пород, что в конечном счете способствует сокращению трудовых и временных затрат. Формула изобретения Вещество для ЯМР исследований водородсодержащих образцов горных пород на основе водных растворов солей металлов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения термостабильности его характеристик, в качестве солей металлов оно содержит азотнокислые соли никеля (М(МОз)2 и кобальта (Со(ИОз)2 при следующем соотношении компонентов, мас.%:й(КОЗ)2 1,4 - 17,5;Со(ИОз)2 2,5 - 15,5; Вода остальное, при этом соОтношение ионов никеля и кобальта находится в пределах 0,5 - 1,2.Соотношение М/Со М 1 Юз Со ИО Н 20 10 18 42 10 Составитель В.ВороновТехред М,Моргентал Корректор М.Максимишинец Редактор С.Лисина Заказ 608 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 68,1 68,3 68,5 68,7 68,8 68,8 68,9 68,9 69,0 69,0 69,1 69,2 69,4 69,6 69,8 70,1 68,3 68,5 68,6 68,7 68,8 68,8 69,9 68,9 68,9 69,0 69,0 69,0 69,1 69,1 69,2 69,2 74,1 72,9 71,4 70,4 69,8 69,4 69,1 68,9 68,8 68,7 68,5 68,2 67,7 67,2 66,6 66,0 0,01 0,10 0,30 0,70 1,4 2,2 3,6 5,1 7,5 10,5 13,5 17,5 22,0 27,5 33,5 40,5 0,09 0,36 0,85 1,55 2,5 3,6 4,9 6,5 8,5 10,5 12,5 15,5 18,0 21,0 24,0 27,0 99,9 99,5 98,8 97,7 96,1 94,2 91,5 88,4 84,0 79,0 74,0 67,0 60,0 51,5 42,5 32,5