核磁共振测井技术

3319测井仪器

1、核磁测井的基本原理

核磁共振技术是以原子核的顺磁性以及它们与外加磁场的相互作用为基础,探测氢核的共振信号,该信号的强弱直接反映包含可动流体孔隙的大小。

MRIL (1)

2、核磁共振测井的特点

由于核磁共振测井的原理和测量的信息与其它测井方法相比具有独到之处,它测量的信息反映的是地层孔隙中自由流体,只要有自由流体存在,在核磁测井记录的信息中就会有相应响应。所以,它具有如下的特点:

(1)能够直接测量有效孔隙度、自由流体孔隙度、束缚流体孔隙度、孔径分布以及渗透率参数;

(2)测量结果不受泥浆、泥饼及侵入的影响;

(3)应用范围广泛,在油田注水开发过程中,可用于确定油层水淹程度、驱潜效率、剩余油饱和度、产层性质、可采储量及采收率等;

⑷在复杂岩性碳酸盐岩、火成岩储层、在低孔、低渗、低电阻储层中,寻找气层,区分油、气界面。对裂缝性油气藏的综合评价,提供高精度的地质信息。

3.核磁共振测井观测方式

(1)标准T2测井 (2)C/TP测井 (3)双TE测井 (4)双TW测井

4.核磁共振测井测量的原始数据

核磁共振测井的原始数据是由测井仪器在井下采集到的自旋回波串。观测到的回波串是地层孔隙中流体的含烃指数、扩散系数、纵向驰豫时间、横向驰豫时间等多种因素综合作用的结果。测井资料解释就是以原始回波数据为基础,完成对地层油气资料的准确评价。

5.核磁共振测井解释模型

(1)孔隙度模型

MRIL (2)

上图为核磁共振测井孔隙度模型。其中MBVI为毛管束缚水,MBVM为可动流体,MPHI为有效孔隙度,ΦT为总孔隙度。

(2)束缚水模型

由观测回波串反演拟合得到的T2分布可以确定毛管束缚水,目前由T2分布确定毛管束缚水的方法主要有两种:一种是所谓的T2截止值方法。另一种是所谓的T2谱系数方法。

(3)渗透率模型

有Coates束缚水-渗透率和SDR弛豫时间—渗透率两种模型:

6、核磁共振的地质应用

(1)提供高精度的孔隙度、渗透率、可动流体体积、束缚流体体积
核磁共振测井不仅可提供高精度的孔隙度、渗透率,而且可提供可动流体体积、束缚流体体积参数。计算孔隙度时不需任何参数,直接由回波串获得,不象常规测井那样计算孔隙度时需要地区经验和许多参数,而且精度高,这是常规测井无法比拟的。

(2)根据T2谱的特性定性识别孔隙结构
核磁共振测井不仅可以获得高质量的有效孔隙度参数,而且用它的T2分布谱,还可以直接反映岩石的有效孔隙半径与岩石的比面积。T2数值越小其对应的孔隙半径越小,是岩石中小孔隙或微孔隙的反映;T2数值越大其对应的孔隙半径越大,是岩石中较大孔隙的反映。

MRIL (3)

(3)有效划分油、水界面

核磁共振测井可以清晰地反映流体的存在,因此划分油、水界面非常有效,根据谱的位置可清晰看出流体的性质和界面。

(4)利用差谱法识别流体性质

MRIL (4)

(5)利用移谱法识别气层
移谱法就是双TE测井,它是利用不同流体的扩散系数不同,选择不同的回波间隔来定性的判断流体的性质,对含气(或轻质油)水层,TE增大,气(或轻质油)的T2峰迅速前移甚至消失而水峰相对移动不大。

(6)识别低阻油气层特别有效。