核磁共振测井技术CMR及应用.ppt

主讲人:杨洪伟
开发教研室一、核磁共振测井发展概况
二、核磁共振测井简介
三、核磁共振测井的应用一、核磁共振测井发展概况1.问题的提出上个世纪90年代，一种全新的孔隙度测井方法----核磁共振测井诞生了并被成功地应用到石油勘探开发方面，该测井具有常规孔隙度测井所无法比拟的优势（独特的魅力）：基本不受岩石骨架岩性的影响，可以准确地给出各种孔隙度参数，准确地区分不同的孔隙度成分，如自由流体孔隙度、毛细管孔隙度、粘土束缚水孔隙度及微孔隙度等。1.问题的提出3)前苏联于60年代初期开始研制它，1972年投入生产使用，90年代研制了RMK923型仪器(普遍使用)。
4)我国1985年成立了实验室，目前各油田引进NUMAR。二、核磁共振测井简介对于大多数原子核来说，探测到的信号都很弱。然而，氢核具有相对较大的磁矩，并且岩石孔隙内的水和油中都富含氢核。通过调节核磁共振测井仪器的发射频率至氢核的共振频率，可使测量信号最强，并被测量出来。核磁共振测井测量的是信号的幅度和衰减(弛豫时间)。核磁共振信号的幅度与测量范围内氢核的数量成正比，通过对幅度进行刻度可提供孔隙度测量结果，这种孔隙度测量结果基本不受岩性影响。弛豫时间取决于孔隙大小。小孔隙使弛豫时间缩短，最短的弛豫时间对应于粘土束缚水和毛细管束缚水；大孔隙(含可产流体)使弛豫时间变长。因此，弛豫时间分布是孔隙大小分布的一种度量。对弛豫时间及其分布进行解释，可以提供渗透率、可动流体孔隙度以及束缚水饱和度等岩石物理参数。
核磁共振测井记录的原始数据是具有衰减特征的回波串，每个回波串都是多个驰豫组分的总体效应。2.核磁共振测井仪器简介CMR下井仪器主要由电子线路短节及探测器等部分组成。
主要特点：
(1)外径5.3“；
(2)贴井壁测量；
(3)采用永久磁铁产生均匀磁场，场强为500G；
(4)探测体积小，探测区域约为1cm(长)×1cm(宽)×15cm(高)的小圆柱体；
(5)探测深度浅，仅2.5cm；
(6)对地层的纵向分辨能力可达20cm。MRIL仪器是Numar公司设计研制的磁共振成像测井仪，为Atlas和Halliburton所有，从最初的MRIL-A/B型发展到MRIL-C、-C/TP型，我国主要测井公司大多于1998年引进各类MRIL仪器。
MRIL下井仪器包括电子线路短节、储能短节及探头等几个部分。
MRIL井下仪器的核心部件是磁体和天线。(1)外径为6“探头适用于7.5-13”的井眼；外径为4.5“探头适用于5-7”的井眼
(2)采用居中测量；
(3)永久磁铁产生梯度磁场，中心磁场强度为179G，磁场梯度为17G/cm；
(4)可采用多频操作，中心频率750kHz,对地层有层析作用；
(5)探测体积大，单频操作时的探测区域是一个406mm(直径)
×1mm(厚)×610mm(高)的圆柱壳，体积约1.2L,三频操作时可达3.6L；
(6)探测深度较深，对8”井眼可达4”；
(7)可采用双等待时间Tw和双回波时间Te测井方式测井，直接识别油气；
(8)可方便地挂接其它测井仪。
C/TP型仪除具备上述特点外，主要可进行总孔隙度测量，获取地层粘土束缚水孔隙体积资料，为储层评价，尤其是砂泥岩储层评价提供更加可靠的信息。3.核磁共振测井方式-标准T2测井双TE测井，又称为移谱法，通过设置足够长的等待时间，每次测量时使纵向驰豫达到完全恢复，利用两个长短不同的回波间隔，测量两个回波串。由于水与气或中等粘度的油的扩散系数不一样，使得各自在T2分布上的位置发生变化，由此可以识别油、气、水。所以，双TE测井是一种扩散系数加权方法。双TW测井，又称为差谱法，主要基于水与烃（油、气）的纵向驰豫时间相差很大，水的纵向恢复速率远比烃快，如果选择不同的等待时间，观测到的回波串中将包含不一样的信号分布。因此双TW测井利用水与烃之间纵向驰豫时间的差异来识别产层。其成功应用的条件是：油与水的T1存在较大的差异，水能够被完全极化，用两个不同等待时间观测到的回波串幅度有足够的差异。5.核磁共振测井孔隙度解释模型求解碳酸盐岩核磁孔隙度的解释模型求解砂岩核磁孔隙度的解释模型-孔隙尺寸分布；
-总孔隙度、有效孔隙度、自由流体孔隙度；
-渗透率；
-可动流体和束缚流体体积；
-T2分布谱。1.储层孔隙特征分析
2.储层渗透性评价
3.真假储层识别
4.流体性质判别-核磁测井孔隙度的确定
-核磁、常规测井孔隙度与岩芯孔隙度的对比
-孔径大小分析（1）固定的T2截止值
（2）渐变的T2截止值
（3）从0.3ms开始对T2分布进行积分求总孔隙度
（4）用分区T2截止值划分孔隙尺寸（1）核磁测井孔隙度与岩芯孔隙度的对比分析
（2）常规测井孔隙度与岩芯孔隙度的对比分析核磁测井、常规测井与岩芯孔隙度的对比核磁测井、常规测井与岩芯孔隙度的对比T2