石油工程测井放射性课件

2008-10-13 Directed by Liu Hongqi Copyright reserved.1资料仅供参考,不当之处，请联系改正。1十五十五863子课题子课题验收汇报验收汇报1核核核核 测测测测 井井井井 核磁共振测井核磁共振测井核磁共振测井核磁共振测井(Nuclear Magnetic Resonance Logging)(Nuclear Magnetic Resonance Logging)于于于于2020世纪世纪世纪世纪6060年代提出，但直到年代提出，但直到年代提出，但直到年代提出，但直到2020世纪世纪世纪世纪8080年代以后才逐渐发展起来，目前已投年代以后才逐渐发展起来，目前已投年代以后才逐渐发展起来，目前已投年代以后才逐渐发展起来，目前已投入生产实践。它利用地层孔隙中富含氢原子的液体（油、水）中氢入生产实践。它利用地层孔隙中富含氢原子的液体（油、水）中氢入生产实践。它利用地层孔隙中富含氢原子的液体（油、水）中氢入生产实践。它利用地层孔隙中富含氢原子的液体（油、水）中氢核受激发后产生的核磁共振信号，通过测井解释获知储集层的孔隙核受激发后产生的核磁共振信号，通过测井解释获知储集层的孔隙核受激发后产生的核磁共振信号，通过测井解释获知储集层的孔隙核受激发后产生的核磁共振信号，通过测井解释获知储集层的孔隙度、可动流体指数、渗透率和岩石孔径分布等油气资源评价所需要度、可动流体指数、渗透率和岩石孔径分布等油气资源评价所需要度、可动流体指数、渗透率和岩石孔径分布等油气资源评价所需要度、可动流体指数、渗透率和岩石孔径分布等油气资源评价所需要的基本参数，进而计算出油层储量。核磁共振测井是迄今唯一能够的基本参数，进而计算出油层储量。核磁共振测井是迄今唯一能够的基本参数，进而计算出油层储量。核磁共振测井是迄今唯一能够的基本参数，进而计算出油层储量。核磁共振测井是迄今唯一能够直接测量储集层自由流体孔隙度的测井方法，而且具有测量准确可直接测量储集层自由流体孔隙度的测井方法，而且具有测量准确可直接测量储集层自由流体孔隙度的测井方法，而且具有测量准确可直接测量储集层自由流体孔隙度的测井方法，而且具有测量准确可靠、可提供多种储集层参数等优点。它所带来的测井技术上的重大靠、可提供多种储集层参数等优点。它所带来的测井技术上的重大靠、可提供多种储集层参数等优点。它所带来的测井技术上的重大靠、可提供多种储集层参数等优点。它所带来的测井技术上的重大突破将有效地解决传统测井方法由于不能圆满测取储集层特征参数突破将有效地解决传统测井方法由于不能圆满测取储集层特征参数突破将有效地解决传统测井方法由于不能圆满测取储集层特征参数突破将有效地解决传统测井方法由于不能圆满测取储集层特征参数所导致的产层漏划问题，对石油增产具有重要作用。所导致的产层漏划问题，对石油增产具有重要作用。所导致的产层漏划问题，对石油增产具有重要作用。所导致的产层漏划问题，对石油增产具有重要作用。第三节第三节第三节第三节 核磁共振测井核磁共振测井核磁共振测井核磁共振测井2008-10-13 Directed by Liu Hongqi Copyright reserved.2资料仅供参考,不当之处，请联系改正。1十五十五863子课题子课题验收汇报验收汇报2核核核核 测测测测 井井井井 氢核（质子）本身带电，质子具有自旋性，可氢核（质子）本身带电，质子具有自旋性，可氢核（质子）本身带电，质子具有自旋性，可氢核（质子）本身带电，质子具有自旋性，可形成磁场，即质子具有一定的磁矩。在形成磁场，即质子具有一定的磁矩。在形成磁场，即质子具有一定的磁矩。在形成磁场，即质子具有一定的磁矩。在Z Z轴施加外加轴施加外加轴施加外加轴施加外加磁场后（磁场后（磁场后（磁场后（B0B0），氢核绕外磁场方向转动，这个转动），氢核绕外磁场方向转动，这个转动），氢核绕外磁场方向转动，这个转动），氢核绕外磁场方向转动，这个转动称为进动（图称为进动（图称为进动（图称为进动（图3 32222），进动频率），进动频率），进动频率），进动频率 0 0为：为：为：为：一、核磁共振测井一、核磁共振测井一、核磁共振测井一、核磁共振测井（一）核磁共振现象（一）核磁共振现象（一）核磁共振现象（一）核磁共振现象式中式中式中式中YY氢核的旋磁比，氢核的旋磁比，氢核的旋磁比，氢核的旋磁比，radrad（sTsT）；）；）；）；B0B0外加磁场的磁感应外加磁场的磁感应外加磁场的磁感应外加磁场的磁感应强度，强度，强度，强度，T T。2008-10-13 Directed by Liu Hongqi Copyright reserved.3资料仅供参考,不当之处，请联系改正。1十五十五863子课题子课题验收汇报验收汇报3核核核核 测测测测 井井井井 一、核磁共振测井一、核磁共振测井一、核磁共振测井一、核磁共振测井（一）核磁共振现象（一）核磁共振现象（一）核磁共振现象（一）核磁共振现象图图图图3 322 22 静磁场中质子的旋转和进动静磁场中质子的旋转和进动静磁场中质子的旋转和进动静磁场中质子的旋转和进动2008-10-13 Directed by Liu Hongqi Copyright reserved.4资料仅供参考,不当之处，请联系改正。1十五十五863子课题子课题验收汇报验收汇报4核核核核 测测测测 井井井井 在保持在保持在保持在保持核子核子核子核子静磁场的条件下，对质子施加与静静磁场的条件下，对质子施加与静静磁场的条件下，对质子施加与静静磁场的条件下，对质子施加与静磁场方向垂直的射频场。由于射频场的作用，质子磁场方向垂直的射频场。由于射频场的作用，质子磁场方向垂直的射频场。由于射频场的作用，质子磁场方向垂直的射频场。由于射频场的作用，质子的磁矩将倒向的磁矩将倒向的磁矩将倒向的磁矩将倒向XYXY平面。当外加射频场的频率等于质平面。当外加射频场的频率等于质平面。当外加射频场的频率等于质平面。当外加射频场的频率等于质子（氢核）的进动频率时，质子吸收外加射频磁场子（氢核）的进动频率时，质子吸收外加射频磁场子（氢核）的进动频率时，质子吸收外加射频磁场子（氢核）的进动频率时，质子吸收外加射频磁场的能量，跃迁到高能位，这就是核磁共振现象。的能量，跃迁到高能位，这就是核磁共振现象。的能量，跃迁到高能位，这就是核磁共振现象。的能量，跃迁到高能位，这就是核磁共振现象。一、核磁共振测井一、核磁共振测井一、核磁共振测井一、核磁共振测井（一）核磁共振现象（一）核磁共振现象（一）核磁共振现象（一）核磁共振现象（Nuclear Magnetic Resonance-NMRNuclear Magnetic Resonance-NMR）2008-10-13 Directed by Liu Hongqi Copyright reserved.5资料仅供参考,不当之处，请联系改正。1十五十五863子课题子课题验收汇报验收汇报5核核核核 测测测测 井井井井 在核磁共振信号的测量期间，质子磁矩收到在核磁共振信号的测量期间，质子磁矩收到在核磁共振信号的测量期间，质子磁矩收到在核磁共振信号的测量期间，质子磁矩收到Z Z轴轴轴轴静磁场的作用，在进动过程中向静磁场的作用，在进动过程中向静磁场的作用，在进动过程中向静磁场的作用，在进动过程中向Z Z轴方向恢复，这个轴方向恢复，这个轴方向恢复，这个轴方向恢复，这个过程叫纵向弛豫。纵向弛豫过程的快慢，反映了岩过程叫纵向弛豫。纵向弛豫过程的快慢，反映了岩过程叫纵向弛豫。纵向弛豫过程的快慢，反映了岩过程叫纵向弛豫。纵向弛豫过程的快慢，反映了岩石的孔渗特性及流体特性。纵向弛豫的方程为：石的孔渗特性及流体特性。纵向弛豫的方程为：石的孔渗特性及流体特性。纵向弛豫的方程为：石的孔渗特性及流体特性。纵向弛豫的方程为：（二）纵向弛豫及横向弛豫（二）纵向弛豫及横向弛豫（二）纵向弛豫及横向弛豫（二）纵向弛豫及横向弛豫式式式式中中中中MM质质质质子子子子初初初初始始始始的的的的磁磁磁磁化化化化强强强强度度度度，T T；T1T1质质质质子子子子的的的的纵纵纵纵向向向向弛弛弛弛豫豫豫豫时时时时间间间间，msms；M(t)tM(t)t时刻的磁化强度，时刻的磁化强度，时刻的磁化强度，时刻的磁化强度，T T。2008-10-13 Directed by Liu Hongqi Copyright reserved.6资料仅供参考,不当之处，请联系改正。1十五十五863子课题子课题验收汇报验收汇报6核核核核 测测测测 井井井井 在测量核磁共振信号期间质子磁化强度在在测量核磁共振信号期间质子磁化强度在在测量核磁共振信号期间质子磁化强度在在测量核磁共振信号期间质子磁化强度在XYXY平平平平面的投影同时向零方向恢复，这个过程称为横向弛面的投影同时向零方向恢复，这个过程称为横向弛面的投影同时向零方向恢复，这个过程称为横向弛面的投影同时向零方向恢复，这个过程称为横向弛豫。横向弛豫过程的表达式为：豫。横向弛豫过程的表达式为：豫。横向弛豫过程的表达式为：豫。横向弛豫过程的表达式为：（二）纵向弛豫及横向弛豫（二）纵向弛豫及横向弛豫（二）纵向弛豫及横向弛豫（二）纵向弛豫及横向弛豫式中式中式中式中M(t)tM(t)t时刻磁化强度在时刻磁化强度在时刻磁化强度在时刻磁化强度在XYXY平面的投影，平面的投影，平面的投影，平面的投影，T T；M0M0开始横向弛豫的初始磁开始横向弛豫的初始磁开始横向弛豫的初始磁开始横向弛豫的初始磁化强度，化强度，化强度，化强度，T T；T2-T2-横向弛豫时间，横向弛豫时间，横向弛豫时间，横向弛豫时间，MsMs。2008-10-13 Directed by Liu Hongqi Copyright reserved.7资料仅供参考,不当之处，请联系改正。1十五十五863子课题子课题验收汇报验收汇报7核核核核 测测测测 井井井井 横向弛豫过程的快慢，反映了岩石的孔渗特性，横向弛豫过程的快慢，反映了岩石的孔渗特性，横向弛豫过程的快慢，反映了岩石的孔渗特性，横向弛豫过程的快慢，反映了岩石的孔渗特性，及流体特性。主要是由于测量效率的原因，目前下及流体特性。主要是由于测量效率的原因，目前下及流体特性。主要是由于测量效率的原因，目前下及流体特性。主要是由于测量效率的原因，目前下井核磁共振测井和实验室核磁共振分析，都是测量井核磁共振测井和实验室核磁共振分析，都是测量井核磁共振测井和实验室核磁共振分析，都是测量井核磁共振测井和实验室核磁共振分析，都是测量地层（岩石）的横向弛豫过程。地层（岩石）的横向弛豫过程。地层（岩石）的横向弛豫过程。地层（岩石）的横向弛豫过程。（二）纵向弛豫及横向弛豫（二）纵向弛豫及横向弛豫（二）纵向弛豫及横向弛豫（二）纵向弛豫及横向弛豫表表表表3-4 3-4 不同流体的弛豫参数（据不同流体的弛豫参数（据不同流体的弛豫参数（据不同流体的弛豫参数（据CoatesCoates）2008-10-13 Directed by Liu Hongqi Copyright reserved.8资料仅供参考,不当之处，请联系改正。核磁共振现象核磁共振现象u1)核有磁性，没有核有磁性，没有外磁场作用，宏外磁场作用，宏观上没有磁性。观上没有磁性。2008-10-13 Directed by Liu Hongqi Copyright reserved.9资料仅供参考,不当之处，请联系改正。（一）核磁共振现象（一）核磁共振现象u2)在外磁场在外磁场0作用下，作用下，产生宏观磁化量产生宏观磁化量M 0。u进动频率进动频率0=B02008-10-13 Directed by Liu Hongqi Copyright reserved.10资料仅供参考,不当之处，请联系改正。u3)在垂直在垂直0方向上加交变磁场方向上加交变磁场u 频率频率=0=B0,发生核磁共振现象。发生核磁共振现象。M被扳倒。被扳倒。2008-10-13 Directed by Liu Hongqi Copyright reserved.11资料仅供参考,不当之处，请联系改正。u4)弛豫（交变磁场作用完）弛豫（交变磁场作用完）,&u 2008-10-13 Directed by Liu Hongqi Copyright reserved.12资料仅供参考,不当之处，请联系改正。核磁共振测井核磁共振测井u1)极化极化u 2008-10-13 Directed by Liu Hongqi Copyright reserved.13资料仅供参考,不当之处，请联系改正。u2)自旋回波测量自旋回波测量u 2008-10-13 Directed by Liu Hongqi Copyright reserved.14资料仅供参考,不当之处，请联系改正。u3)井中测量井中测量2008-10-13 Directed by Liu Hongqi Copyright reserved.15资料仅供参考,不当之处，请联系改正。核磁共振测井资料处理核磁共振测井资料处理u1)核磁共振测井测的是核磁共振测井测的是氢核的共振信号大氢核的共振信号大小及其衰减速率小及其衰减速率 HvAHvA2008-10-13 Directed by Liu Hongqi Copyright reserved.16资料仅供参考,不当之处，请联系改正。u2)岩石弛豫机理岩石弛豫机理u 2008-10-13 Directed by Liu Hongqi Copyright reserved.17资料仅供参考,不当之处，请联系改正。u 2008-10-13 Directed by Liu Hongqi Copyright reserved.18资料仅供参考,不当之处，请联系改正。u3)核磁共振测井处理核磁共振测井处理:T2 分布分布2008-10-13 Directed by Liu Hongqi Copyright reserved.19资料仅供参考,不当之处，请联系改正。核磁共振测井特点核磁共振测井特点u1)只对氢核的磁共只对氢核的磁共振信号观测，其它振信号观测，其它核无影响；核无影响；u2)只测量流体中的只测量流体中的氢核响应，无骨架氢核响应，无骨架影响；影响；u3)只测量距井眼一只测量距井眼一定距离孔隙流体中定距离孔隙流体中的氢核响应，无井的氢核响应，无井眼影响眼影响(探测深度探测深度约约15cm)。2008-10-13 Directed by Liu Hongqi Copyright reserved.20资料仅供参考,不当之处，请联系改正。NMR测井特点测井特点u 2008-10-13 Directed by Liu Hongqi Copyright reserved.21资料仅供参考,不当之处，请联系改正。NMR测井解释模型测井解释模型u1)孔隙度模型孔隙度模型2008-10-13 Directed by Liu Hongqi Copyright reserved.22资料仅供参考,不当之处，请联系改正。u2)渗透率模型渗透率模型2008-10-13 Directed by Liu Hongqi Copyright reserved.23资料仅供参考,不当之处，请联系改正。1十五十五863子课题子课题验收汇报验收汇报23核核核核 测测测测 井井井井 目前，在全世界范围内提供商业服务的核磁共目前，在全世界范围内提供商业服务的核磁共目前，在全世界范围内提供商业服务的核磁共目前，在全世界范围内提供商业服务的核磁共振测井仪主要有振测井仪主要有振测井仪主要有振测井仪主要有3 3种类型：一种是种类型：一种是种类型：一种是种类型：一种是AtlasAtlas和和和和HalliburtonHalliburton采用采用采用采用NUMARNUMAR专利技术推出的系列核磁共振成像测井专利技术推出的系列核磁共振成像测井专利技术推出的系列核磁共振成像测井专利技术推出的系列核磁共振成像测井仪仪仪仪MRILMRIL；另一种是；另一种是；另一种是；另一种是SchlumbergerSchlumberger推出的组合式脉冲推出的组合式脉冲推出的组合式脉冲推出的组合式脉冲核磁共振测井仪核磁共振测井仪核磁共振测井仪核磁共振测井仪CMRCMR；还有一种是以；还有一种是以；还有一种是以；还有一种是以RussiaRussia为主生为主生为主生为主生产和制造的大地磁场型系列核磁测井仪产和制造的大地磁场型系列核磁测井仪产和制造的大地磁场型系列核磁测井仪产和制造的大地磁场型系列核磁测井仪RMKRMK923923。这。这。这。这些核磁共振测井仪器的具体测量方式存在一些差异，些核磁共振测井仪器的具体测量方式存在一些差异，些核磁共振测井仪器的具体测量方式存在一些差异，些核磁共振测井仪器的具体测量方式存在一些差异，但在测量原理上大同小异。但在测量原理上大同小异。但在测量原理上大同小异。但在测量原理上大同小异。（三）核磁共振测量原理（三）核磁共振测量原理（三）核磁共振测量原理（三）核磁共振测量原理2008-10-13 Directed by Liu Hongqi Copyright reserved.24资料仅供参考,不当之处，请联系改正。1十五十五863子课题子课题验收汇报验收汇报24核核核核 测测测测 井井井井 CMR CMR在探头测量区间中产生局部均匀的静磁场，在探头测量区间中产生局部均匀的静磁场，在探头测量区间中产生局部均匀的静磁场，在探头测量区间中产生局部均匀的静磁场，RMK923RMK923利用大地磁场作为静磁场。利用大地磁场作为静磁场。利用大地磁场作为静磁场。利用大地磁场作为静磁场。Numar MRILNumar MRIL型核磁共型核磁共型核磁共型核磁共振测井的测量方案具有代表性，见图振测井的测量方案具有代表性，见图振测井的测量方案具有代表性，见图振测井的测量方案具有代表性，见图3 32323。在测量过程中，。在测量过程中，。在测量过程中，。在测量过程中，首先用静磁场使地层中的质子（氢核）定向排列；然后对质首先用静磁场使地层中的质子（氢核）定向排列；然后对质首先用静磁场使地层中的质子（氢核）定向排列；然后对质首先用静磁场使地层中的质子（氢核）定向排列；然后对质子施加特定频率，且方向与静磁场方向垂直的射频磁场，使子施加特定频率，且方向与静磁场方向垂直的射频磁场，使子施加特定频率，且方向与静磁场方向垂直的射频磁场，使子施加特定频率，且方向与静磁场方向垂直的射频磁场，使质子发生核磁共振。岩石中的质子受激发跃迁到高能态，然质子发生核磁共振。岩石中的质子受激发跃迁到高能态，然质子发生核磁共振。岩石中的质子受激发跃迁到高能态，然质子发生核磁共振。岩石中的质子受激发跃迁到高能态，然后以弛豫的形式放出多余的能量，质子回到平衡态。质子在后以弛豫的形式放出多余的能量，质子回到平衡态。质子在后以弛豫的形式放出多余的能量，质子回到平衡态。质子在后以弛豫的形式放出多余的能量，质子回到平衡态。质子在弛豫过程中放出的能量，就是核磁共振的测量信号。岩石中弛豫过程中放出的能量，就是核磁共振的测量信号。岩石中弛豫过程中放出的能量，就是核磁共振的测量信号。岩石中弛豫过程中放出的能量，就是核磁共振的测量信号。岩石中核磁共振信号基本上是由孔隙流体中的氢核产生。核磁共振信号基本上是由孔隙流体中的氢核产生。核磁共振信号基本上是由孔隙流体中的氢核产生。核磁共振信号基本上是由孔隙流体中的氢核产生。（三）核磁共振测量原理（三）核磁共振测量原理（三）核磁共振测量原理（三）核磁共振测量原理2008-10-13 Directed by Liu Hongqi Copyright reserved.25资料仅供参考,不当之处，请联系改正。1十五十五863子课题子课题验收汇报验收汇报25核核核核 测测测测 井井井井 （三）核磁共振测量原理（三）核磁共振测量原理（三）核磁共振测量原理（三）核磁共振测量原理图图图图3 323 Numar MRIL23 Numar MRIL型核磁共振测井探头型核磁共振测井探头型核磁共振测井探头型核磁共振测井探头2008-10-13 Directed by Liu Hongqi Copyright reserved.26资料仅供参考,不当之处，请联系改正。1十五十五863子课题子课题验收汇报验收汇报26核核核核 测测测测 井井井井 核磁共振测井仪器的原始测量信号是核磁共振测井仪器的原始测量信号是核磁共振测井仪器的原始测量信号是核磁共振测井仪器的原始测量信号是质子的弛质子的弛质子的弛质子的弛豫信号豫信号豫信号豫信号，对弛豫信号反演后，可以得到，对弛豫信号反演后，可以得到，对弛豫信号反演后，可以得到，对弛豫信号反演后，可以得到弛豫时间的弛豫时间的弛豫时间的弛豫时间的谱分布谱分布谱分布谱分布。根据弛豫时间的谱分布，可以得到。根据弛豫时间的谱分布，可以得到。根据弛豫时间的谱分布，可以得到。根据弛豫时间的谱分布，可以得到:地层总孔隙度（地层总孔隙度（地层总孔隙度（地层总孔隙度（TPORTPOR）有效孔隙度有效孔隙度有效孔隙度有效孔隙度(MPHI)(MPHI)自由流体体积自由流体体积自由流体体积自由流体体积(MBVM)(MBVM)毛管束缚流体体积毛管束缚流体体积毛管束缚流体体积毛管束缚流体体积(MBVI)(MBVI)粘土束缚水体积等地质参数，如图粘土束缚水体积等地质参数，如图粘土束缚水体积等地质参数，如图粘土束缚水体积等地质参数，如图3 32424所示。所示。所示。所示。二、核磁共振测井的应用二、核磁共振测井的应用二、核磁共振测井的应用二、核磁共振测井的应用2008-10-13 Directed by Liu Hongqi Copyright reserved.27资料仅供参考,不当之处，请联系改正。1十五十五863子课题子课题验收汇报验收汇报27核核核核 测测测测 井井井井 二、核磁共振测井的应用二、核磁共振测井的应用二、核磁共振测井的应用二、核磁共振测井的应用图图图图3 324 24 某井核磁共振测井图某井核磁共振测井图某井核磁共振测井图某井核磁共振测井图2008-10-13 Directed by Liu Hongqi Copyright reserved.28资料仅供参考,不当之处，请联系改正。1十五十五863子课题子课题验收汇报验收汇报28核核核核 测测测测 井井井井 图图图图3 32525所示为利用核磁共振测井解释地层中各种流体成所示为利用核磁共振测井解释地层中各种流体成所示为利用核磁共振测井解释地层中各种流体成所示为利用核磁共振测井解释地层中各种流体成分所依据的模型。从图上可见，核磁共振测井得到的地层总分所依据的模型。从图上可见，核磁共振测井得到的地层总分所依据的模型。从图上可见，核磁共振测井得到的地层总分所依据的模型。从图上可见，核磁共振测井得到的地层总孔隙度孔隙度孔隙度孔隙度(TPOR)(TPOR)，有效孔隙度，有效孔隙度，有效孔隙度，有效孔隙度(MPHI)(MPHI)，自由流体体积，自由流体体积，自由流体体积，自由流体体积(MBVM(MBVM）、毛管束缚流体体积）、毛管束缚流体体积）、毛管束缚流体体积）、毛管束缚流体体积(MBVI)(MBVI)、粘土束缚水体积之、粘土束缚水体积之、粘土束缚水体积之、粘土束缚水体积之间满足关系：间满足关系：间满足关系：间满足关系：（1 1）总孔隙度（）总孔隙度（）总孔隙度（）总孔隙度（TPORTPOR）由粘土束缚水、毛细管束缚水和）由粘土束缚水、毛细管束缚水和）由粘土束缚水、毛细管束缚水和）由粘土束缚水、毛细管束缚水和自由流体体积组成；自由流体体积组成；自由流体体积组成；自由流体体积组成；（2 2）有效孔隙度）有效孔隙度）有效孔隙度）有效孔隙度(MPHI(MPHI）由毛细管束缚水和自由流体体）由毛细管束缚水和自由流体体）由毛细管束缚水和自由流体体）由毛细管束缚水和自由流体体积组成；积组成；积组成；积组成；（3 3）自由流体体积）自由流体体积）自由流体体积）自由流体体积(MBVM)(MBVM)为可产出的气、中到轻质的为可产出的气、中到轻质的为可产出的气、中到轻质的为可产出的气、中到轻质的油和水，油和水，油和水，油和水，MBVM=MPHIMBVM=MPHIMBVIMBVI；（4 4）粘土束缚水体积为）粘土束缚水体积为）粘土束缚水体积为）粘土束缚水体积为TPORTPOR与与与与MPHIMPHI之差。之差。之差。之差。二、核磁共振测井的应用二、核磁共振测井的应用二、核磁共振测井的应用二、核磁共振测井的应用2008-10-13 Directed by Liu Hongqi Copyright reserved.29资料仅供参考,不当之处，请联系改正。1十五十五863子课题子课题验收汇报验收汇报29核核核核 测测测测 井井井井 二、核磁共振测井的应用二、核磁共振测井的应用二、核磁共振测井的应用二、核磁共振测井的应用图图图图3 325 25 核磁共振测井解释模型核磁共振测井解释模型核磁共振测井解释模型核磁共振测井解释模型国家重点实验室资料仅供参考,不当之处，请联系改正。NMR 测井测井2008-10-13 Directed by Liu Hongqi Copyright reserved.31资料仅供参考,不当之处，请联系改正。1十五十五863子课题子课题验收汇报验收汇报31核核核核 测测测测 井井井井 图图图图3 32626所所所所示示示示为为为为以以以以核核核核磁磁磁磁共共共共振振振振测测测测井井井井表表表表示示示示的的的的含含含含水水水水砂砂砂砂岩岩岩岩的的的的流流流流体体体体分分分分量量量量画画画画像像像像。从从从从图图图图上上上上可可可可见见见见，在在在在含含含含水水水水砂砂砂砂岩岩岩岩中中中中，T2T2时时时时间间间间分分分分布布布布反反反反映映映映了了了了地地地地层层层层的的的的孔孔孔孔径径径径分分分分布布布布；短短短短T2T2分分分分量量量量来来来来自自自自接接接接近近近近和和和和束束束束缚缚缚缚于于于于岩岩岩岩石石石石颗粒表面的水。颗粒表面的水。颗粒表面的水。颗粒表面的水。二、核磁共振测井的应用二、核磁共振测井的应用二、核磁共振测井的应用二、核磁共振测井的应用图图图图3-26 3-26 从时间分布表示的含水砂岩的流体分量图像从时间分布表示的含水砂岩的流体分量图像从时间分布表示的含水砂岩的流体分量图像从时间分布表示的含水砂岩的流体分量图像2008-10-13 Directed by Liu Hongqi Copyright reserved.32资料仅供参考,不当之处，请联系改正。1十五十五863子课题子课题验收汇报验收汇报32核核核核 测测测测 井井井井 核核核核磁磁磁磁共共共共振振振振测测测测井井井井T2T2T2T2测测测测量量量量值值值值的的的的幅幅幅幅度度度度和和和和地地地地层层层层的的的的孔孔孔孔隙隙隙隙度度度度成成成成正正正正比比比比（一一一一般般般般情情情情况况况况下下下下该该该该孔孔孔孔隙隙隙隙度度度度不不不不受受受受岩岩岩岩性性性性的的的的影影影影响响响响），衰衰衰衰减减减减率率率率与与与与孔孔孔孔隙隙隙隙大大大大小小小小和和和和孔孔孔孔隙隙隙隙流流流流体体体体的的的的类类类类型型型型及及及及粘粘粘粘度度度度有有有有关关关关。T2T2T2T2时时时时间间间间短短短短一一一一般般般般指指指指示示示示比比比比表表表表面面面面积积积积大大大大而而而而渗渗渗渗透透透透率率率率低低低低的的的的小小小小孔隙；孔隙；孔隙；孔隙；T2T2T2T2时间长则指示渗透率高的大孔隙。时间长则指示渗透率高的大孔隙。时间长则指示渗透率高的大孔隙。时间长则指示渗透率高的大孔隙。二、核磁共振测井的应用二、核磁共振测井的应用二、核磁共振测井的应用二、核磁共振测井的应用2008-10-13 Directed by Liu Hongqi Copyright reserved.33资料仅供参考,不当之处，请联系改正。1十五十五863子课题子课题验收汇报验收汇报33核核核核 测测测测 井井井井 岩岩岩岩石石石石孔孔孔孔隙隙隙隙中中中中氢氢氢氢核核核核的的的的弛弛弛弛豫豫豫豫快快快快慢慢慢慢与与与与弛弛弛弛豫豫豫豫的的的的方方方方式式式式有有有有关关关关。当当当当氢氢氢氢核核核核在在在在岩岩岩岩石石石石孔孔孔孔隙隙隙隙的的的的表表表表面面面面附附附附近近近近弛弛弛弛豫豫豫豫时时时时，氢氢氢氢核核核核频频频频繁繁繁繁与与与与孔孔孔孔隙隙隙隙表表表表面面面面碰碰碰碰撞撞撞撞，这这这这种种种种碰碰碰碰撞撞撞撞使使使使氢氢氢氢核核核核的的的的弛弛弛弛豫豫豫豫过过过过程程程程加加加加快快快快。氢氢氢氢核核核核在在在在孔孔孔孔隙隙隙隙表表表表面面面面附附附附近近近近的的的的弛弛弛弛豫豫豫豫机机机机制制制制属属属属于于于于表表表表面面面面弛弛弛弛豫豫豫豫。如如如如图图图图3 32727所所所所示示示示，旋旋旋旋进进进进质质质质子子子子在在在在孔孔孔孔隙隙隙隙空空空空间间间间扩扩扩扩散散散散时时时时会会会会与与与与其其其其他他他他质质质质子子子子及及及及颗颗颗颗粒粒粒粒表表表表面面面面碰碰碰碰撞撞撞撞，质质质质子子子子每每每每与与与与一一一一个个个个颗颗颗颗粒粒粒粒表表表表面面面面碰碰碰碰撞撞撞撞一一一一次次次次，就就就就有有有有可可可可能能能能发发发发生生生生弛弛弛弛豫豫豫豫相相相相互互互互作作作作用用用用，颗颗颗颗粒粒粒粒表表表表面面面面的的的的弛弛弛弛豫豫豫豫是是是是影影影影响响响响弛弛弛弛豫豫豫豫时时时时间间间间最最最最重重重重要要要要的的的的机机机机制制制制。实实实实验验验验表表表表明明明明，在在在在小小小小孔孔孔孔隙隙隙隙中中中中，质质质质子子子子与与与与颗颗颗颗拉拉拉拉表表表表面面面面碰碰碰碰撞撞撞撞的的的的几几几几率率率率高高高高，弛弛弛弛豫豫豫豫快快快快；在在在在大大大大孔孔孔孔隙隙隙隙中，质子与颗粒表面碰撞的几率低，弛豫慢。中，质子与颗粒表面碰撞的几率低，弛豫慢。中，质子与颗粒表面碰撞的几率低，弛豫慢。中，质子与颗粒表面碰撞的几率低，弛豫慢。二、核磁共振测井的应用二、核磁共振测井的应用二、核磁共振测井的应用二、核磁共振测井的应用2008-10-13 Directed by Liu Hongqi Copyright reserved.34资料仅供参考,不当之处，请联系改正。1十五十五863子课题子课题验收汇报验收汇报34核核核核 测测测测 井井井井 图图图图3 32828是是是是在在在在某某某某井井井井低低低低孔孔孔孔低低低低渗渗渗渗储储储储集集集集层层层层中中中中核核核核磁磁磁磁共共共共振振振振测测测测量量量量的的的的数数数数据据据据。图图图图中中中中的的的的“T2CUTOFF”T2CUTOFF”称称称称为为为为T2T2截截截截止止止止值值值值，是是是是指指指指T2T2分分分分布布布布谱谱谱谱上上上上束束束束缚缚缚缚流流流流体体体体和和和和自自自自由由由由流流流流体体体体的的的的截截截截断断断断值值值值，它它它它将将将将T2T2谱谱谱谱分分分分为为为为两两两两部部部部分分分分。大大大大于于于于T2T2截截截截止止止止值值值值的的的的那那那那部部部部分分分分区区区区域域域域的的的的面面面面积积积积等等等等于于于于自自自自由由由由流流流流体体体体体体体体积积积积，小小小小于于于于T2T2截截截截止止止止值值值值的的的的那那那那部部部部分分分分区区区区域域域域的的的的面面面面积积积积等等等等于于于于束束束束缚缚缚缚流流流流体体体体体体体体积积积积。T2T2截截截截止止止止值值值值是是是是利利利利用用用用T2T2开开开开展展展展储储储储集集集集层层层层孔孔孔孔隙隙隙隙内内内内流流流流体体体体研研研研究究究究所所所所需需需需的的的的重重重重要要要要参参参参数数数数，国国国国外外外外在在在在均均均均匀匀匀匀砂砂砂砂岩岩岩岩储储储储集集集集层层层层中中中中确确确确定定定定的的的的TZTZ截截截截止止止止值值值值为为为为33ms33ms，但但但但国国国国内内内内在在在在非非非非均均均均值值值值孔孔孔孔隙隙隙隙介介介介质质质质中的研究表明，中的研究表明，中的研究表明，中的研究表明，T2T2截止值有一定的变化范围。截止值有一定的变化范围。截止值有一定的变化范围。截止值有一定的变化范围。二、核磁共振测井的应用二、核磁共振测井的应用二、核磁共振测井的应用二、核磁共振测井的应用2008-10-13 Directed by Liu Hongqi Copyright reserved.35资料仅供参考,不当之处，请联系改正。1十五十五863子课题子课题验收汇报验收汇报35Ch1 Introduction2008-10-13 Directed by Liu Hongqi Copyright reserved.36资料仅供参考,不当之处，请联系改正。1十五十五863子课题子课题验收汇报验收汇报36核核核核 测测测测 井井井井 二、核磁共振测井的应用二、核磁共振测井的应用二、核磁共振测井的应用二、核磁共振测井的应用图图图图3 328 28 某井核磁共振测井图某井核磁共振测井图某井核磁共振测井图某井核磁共振测井图2008-10-13 Directed by Liu Hongqi Copyright reserved.37资料仅供参考,不当之处，请联系改正。1十五十五863子课题子课题验收汇报验收汇报37核核核核 测测测测 井井井井 图图图图3 32929为为为为某某某某井井井井的的的的稠稠稠稠油油油油井井井井段段段段的的的的核核核核磁磁磁磁共共共共振振振振测测测测井井井井图图图图，稠稠稠稠油油油油的的的的含含含含氢氢氢氢指指指指数数数数低低低低、粘粘粘粘度度度度大大大大，导导导导致致致致了了了了T2T2分分分分布布布布谱谱谱谱前前前前移移移移，呈呈呈呈单单单单峰峰峰峰拖拖拖拖拽拽拽拽特特特特征征征征。这这这这是是是是由由由由于于于于稠稠稠稠油油油油中中中中的的的的沥沥沥沥青青青青质质质质等等等等重重重重组组组组分分分分的的的的横横横横向向向向弛弛弛弛豫豫豫豫速速速速度度度度非非非非常常常常快快快快，仪仪仪仪器器器器无无无无法法法法测测测测量量量量到到到到；而而而而一一一一些些些些较较较较轻轻轻轻质质质质成成成成分分分分的的的的弛弛弛弛豫豫豫豫速速速速度度度度较较较较慢慢慢慢，呈呈呈呈现现现现向向向向后后后后拖拖拖拖拽拽拽拽的的的的特特特特征征征征。因因因因此此此此，在在在在稠稠稠稠油油油油情情情情况况况况下下下下，用用用用经经经经验验验验的的的的T2T2截截截截止止止止值值值值将将将将高高高高估估估估毛毛毛毛管管管管束束束束缚缚缚缚水水水水含含含含量量量量、低低低低估估估估可可可可动动动动流流流流体体体体体体体体积积积积，使使使使核核核核磁磁磁磁共共共共振振振振总总总总孔孔孔孔隙隙隙隙度度度度低低低低于于于于实实实实际际际际总总总总孔孔孔孔隙隙隙隙度度度度，进进进进而而而而影影影影响响响响渗渗渗渗透透透透率率率率及及及及含含含含油油油油饱饱饱饱和和和和度度度度的的的的计计计计算算算算。图图图图3 32929中中中中“CMR CMR BFV”BFV”为为为为束束束束缚缚缚缚流流流流体体体体体体体体积积积积，SwSw与与与与“CMR CMR BFV”BFV”之间的差异指示可动流体体积。之间的差异指示可动流体体积。之间的差异指示可动流体体积。之间的差异指示可动流体体积。二、核磁共振测井的应用二、核磁共振测井的应用二、核磁共振测井的应用二、核磁共振测井的应用2008-10-13 Directed by Liu Hongqi Copyright reserved.38资料仅供参考,不当之处，请联系改正。1十五十五863子课题子课题验收汇报验收汇报38核核核核 测测测测 井井井井 二、核磁共振测井的应用二、核磁共振测井的应用二、核磁共振测井的应用二、核磁共振测井的应用图图图图3 329 29 某稠油井段的核磁共振测井图某稠油井段的核磁共振测井图某稠油井段的核磁共振测井图某稠油井段的核磁共振测井图2008-10-13 Directed by Liu Hongqi Copyright reserved.39资料仅供参考,不当之处，请联系改正。1十五十五863子课题子课题验收汇报验收汇报39核核核核 测测测测 井井井井 1.1.什么是核磁共振现象？什么是核磁共振现象？什么是核磁共振现象？什么是核磁共振现象？2.2.什么是横向和纵向弛豫时间？什么是横向和纵向弛豫时间？什么是横向和纵向弛豫时间？什么是横向和纵向弛豫时间？3.T23.T2分布谱有什么作用？分布谱有什么作用？分布谱有什么作用？分布谱有什么作用？4.CMR4.CMR测井的应用。测井的应用。测井的应用。测井的应用。小结小结小结小结核磁共振成象测井技术核磁共振成象测井技术 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。301330133035m3035m即为高渗透即为高渗透即为高渗透即为高渗透性储层，核性储层，核性储层，核性储层，核磁共振响应磁共振响应磁共振响应磁共振响应特征表现为：特征表现为：特征表现为：特征表现为：自由流体峰自由流体峰自由流体峰自由流体峰幅度明显增幅度明显增幅度明显增幅度明显增高，而束缚高，而束缚高，而束缚高，而束缚流体峰则相流体峰则相流体峰则相流体峰则相对较低对较低对较低对较低。298029802985m2985m泥岩泥岩泥岩泥岩层段，核磁层段，核磁层段，核磁层段，核磁共振有效孔共振有效孔共振有效孔共振有效孔隙度很低，隙度很低，隙度很低，隙度很低，仅仅仅仅2 23%3%，而且绝大部而且绝大部而且绝大部而且绝大部分为束缚水分为束缚水分为束缚水分为束缚水孔隙体积。孔隙体积。孔隙体积。孔隙体积。角角角角5858井井井井砂泥岩地层储层评砂泥岩地层储层评价实例价实例40核磁共振成象测井技术核磁共振成象测井技术 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。白马白马白马白马8 8井：井：井：井：结果结果结果结果3648.913648.913648.913648.913780m3780m3780m3780m段经测试段经测试段经测试段经测试日产水日产水日产水日产水15.615.615.615.6方，证实了储层的存在。方，证实了储层的存在。方，证实了储层的存在。方，证实了储层的存在。砂岩地层储层划分实例砂岩地层储层划分实例白马白马白马白马8 8井井井井41核磁共振成象测井技术核磁共振成象测井技术 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。判别依据判别依据应用二、流体性质判别应用二、流体性质判别核磁共振成象测井技术核磁共振成象测井技术 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。差分谱法判别油气水示意图差分谱法判别油气水示意图差分谱法判别油气水示意图差分谱法判别油气水示意图核磁共振成象测井技术核磁共振成象测井技术 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。用相移谱法识别气和水用相移谱法识别气和水用相移谱法识别气和水用相移谱法识别气和水用相移谱法识别油和水用相移谱法识别油和水用相移谱法识别油和水用相移谱法识别油和水相移谱法判别流体性质示意图相移谱法判别流体性质示意图核磁共振成象测井技术核磁共振成象测井技术 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。气层呈现气层呈现气层呈现气层呈现“单峰单峰单峰单峰”特征或特征或特征或特征或“双峰双峰双峰双峰”紧靠特征紧靠特征紧靠特征紧靠特征油层呈现油层呈现油层呈现油层呈现“双峰双峰双峰双峰”特征，而且特征，而且特征，而且特征，而且“双峰双峰双峰双峰”分离较水层更为分离较水层更为分离较水层更为分离较水层更为明显。明显。明显。明显。水层呈明显水层呈明显水层呈明显水层呈明显“双峰双峰双峰双峰”特征，即束缚流特征，即束缚流特征，即束缚流特征，即束缚流体峰与自由流体峰体峰与自由流体峰体峰与自由流体峰体峰与自由流体峰分布在不同的时间分布在不同的时间分布在不同的时间分布在不同的时间区域上。区域上。区域上。区域上。标准标准T T2 2测井方式下不同储层流体的响应特征测井方式下不同储层流体的响应特征核磁共振成象测井技术核磁共振成象测井技术 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。CMR判别流体性质判别实例判别流体性质判别实例