抗压强度是重要的岩石力学参数，对于复杂及非常规储层的井眼稳定性和可压性评价具有重要意义。传统的评价方法主要依靠岩石力学实验，在实验的基础上通过岩石物理模型和测井刻度，建立基于测井参数的抗压强度模型，计算结果受实验数据精度等影响。此外，由于岩石力学实验对样品具有破坏性，无法大规模推广应用。本文针对我国西部盆地某致密砂岩储层样品开展了核磁共振、岩石力学、矿物组分等配套实验，从孔隙结构的角度阐述了岩石的力学性质与核磁共振响应的关系，系统分析了抗压强度与核磁共振T2谱特征参数的关系，建立了基于核磁共振T2几何平均值和核磁共振孔隙度二元回归的抗压强度计算模型，与实测结果吻合度高。
研究表明：岩石的抗压强度与核磁共振T2几何平均值和孔隙度均呈反比关系，即岩石中的大孔部分越多，平均孔隙半径越高，岩石的抗压强度越小。与传统方法相比，本研究的创新和特色在于引入了核磁共振方法，从微观角度建立了孔隙结构与岩石力学性质的联系，充分应用了核磁共振的无损快速检测、且能从井下实时测量的优点，对于岩石矿物组分差异小的致密储层，具有明显的优势。
图1.单轴抗压强度与核磁共振T2谱参数的关系
图2.基于核磁共振的抗压强度计算结果与基于脆性矿物的强度计算结果对比
研究成果近期发表在地学领域国际重要期刊Geomechanics and Geophysics for Geo-Energy and Geo-Resources，论文获得山东省自然科学基金优秀青年基金、国家自然科学基金和中国石油科技创新基金的资助。论文第一作者和通讯作者为中国石油大学（华东）葛新民教授。合作者包括中国石油大学（华东）范宜仁教授、张壬霞，中国石油勘探开发研究院西北分院刘建宇博士，美国休斯顿大学Michael Myers教授、Lori Hathon博士。深层油气全国重点实验室为第一署名单位。
论文信息：Xinmin Ge, Renxia Zhang, Jianyu Liu, Yiren Fan, Michael Myers, Lori Hathon. Predicting the compressive strength of tight sandstone based on the low field NMR and pseudo triaxial compression measurements. Geomech. Geophys. Geo-energ. Geo-resour, 2024, 10, 82. https://doi.org/10.1007/s40948-024-00805-6