NMR泥浆测井技术在中国的应用

核磁共振（NMR）泥浆测井技术已经被广泛应用于中国各油田．并成功解决了许多关键性的问题,比如,岩屑低信噪比、井场储层特征、快速地层评价和传统岩心测量需要很长的样品准备时间。这项技术实现了储层岩石物理分析从实验室到井场的转变和岩样分析从传统岩心到小岩屑、井壁岩心和地层流体的拓展。通过NMR泥浆测井技术测量得到的微小岩屑的地层岩石物理性质包括总孔隙度、有效孔隙度、绝对渗透率、最小和最大渗透率、束缚水饱和度（流体）Swire自由水（流体）饱和度、含油饱和度等．实验室运用中,它能提供大多数标准的NMR岩石物理参数。另外．NMR泥浆测井具有许多优点．例如．采样数量少、分析时间短、低成本、非破坏性、从单样中获取多个参数、高精度、优良的可重复性以及随钻测量和分析。它是测井标定低廉的替代品．甚至当从电缆仪器中很难获取NMR测井曲线时．它都可能代替。 从井场岩屑、岩栓和井壁岩心中我们利用NMR泥浆测井技术通过快速、精确地分析如孔隙度、渗透率、FFI、BVI、含油饱和度等岩石物理参数能有效地评价地层岩石物理特性、储量和孔隙流体体积。然后为现场钻井、完井决策提供有价值的、关键性的信息。近年来,NMR泥浆测井系统已测量了成千上万的岩屑和岩样,并且此技术在岩石物理评价、孔隙结构评价、孔隙流体特征评价、测试层确定以及地层压力评价方面已取得了良好的应用效果。在中国的六个油田中,这项技术已经融进了泥浆测井工业中。     

比较测量结果与蒙特卡罗模拟结果，分析两相碳酸盐岩核磁共振扩散耦合效应

核磁共振测井(NMR)是唯一适合评价孔隙大小分布的测井技术。然而，由于它未考虑不同孔隙级别之间的扩散耦合效应，其定量解释在碳酸盐岩中精度较低。此项研究的目的是，用核磁共振测井资料解释的实例，评价扩散耦合效应和温度的相对影响。我们对岩心的核磁共振实验测量结果进行分析，并将测量结果与数字模拟结果作比较。我们使用的数字模拟算法是蒙特卡罗三维随机步进法，这是专门为计算双峰孔隙大小分布情况下的两相流体饱和度而设计的。文中示出的数字模拟结果，该结果再现了在具有双峰孔隙大小分布和两相流体饱和度的碳酸盐岩中采集到核磁共振实验资料。我们推导出一种简单的解释模型，用不同类型孔隙中多相流体之间的交互作用来研究核磁共振耦合效应。该模型最终用于评价扩散耦合的影响。从岩心样本获得的实验数据，用于评价温度对计算可动流体体积的影响，否则，就假设地层T2截止值是一常数。实验数据表明，温度对T2分布、T2截止值和束缚流体体积计算有中等程度的影响。而扩散耦合效应对描述孔隙大小分布的T2分布比确定束缚流体体积的影响要大。     

根据油藏流体饱和度形成条件建立碎屑岩油层含油饱和度解释模型

电法测井受井身环境制约，对岩性成因的低电阻率油层含油饱和度评价常使用的Waxman-Smits以及双水模型的众多参数无法量化，而难以推广。影响含油饱和度的因素分别是油藏高度、岩石物性、孔隙结构和流体性质。从油藏流体饱和度形成条件入手，构造孔隙结构系数(孔隙度、渗透率及胶结系数的函数)，分析大港油田现有岩电资料及毛管压力分析资料．应用含油高度、油水密度差以及岩石物性等资料，建立了纯油层原始含油饱和度的统一解释图版。实践证明，该解释模型不仅适用于准确求取低电阻率岩性油藏的含油饱和度，也适用于研究非低电阻率碎屑岩油层含油饱和度。图5表1参4     

页岩油储层微观孔隙结构特征及孔隙流体划分

页岩复杂的孔隙结构导致多样化的孔隙流体类型。针对鄂尔多斯盆地延长组长7 段页岩,采用低场核磁共振实验技术,将离心实验与热处理实验相结合,识别划分出3 类页岩中多类孔隙流体的T2弛豫时间界限,并定量表征了目标页岩的全孔径分布特征。研究结果表明,目标页岩孔隙结构可划分为Ⅰ,Ⅱ和Ⅲ类,其对应的平均孔隙半径和流体赋存量依次减小。Ⅰ,Ⅱ和Ⅲ类页岩的可动流体截止值分别为1.10,1.24 和1.92 ms,不可采出流体截止值分别为0.20,0.30 和0.54 ms。Ⅰ类页岩的可动流体赋存于孔径大于24.8 nm的中、大孔隙,平均饱和度为30.5%;不可采出流体则赋存于孔径小于4.5 nm的微孔隙,平均饱和度为35.3%。Ⅱ类页岩的可动流体赋存于孔径大于41.9 nm的大孔隙,平均饱和度为26.6%;不可采出流体赋存于孔径小于10.3 nm的微、小孔隙,平均饱和度为40.7%。Ⅲ类页岩的可动流体赋存于孔径大于93.6 nm的大孔隙,平均饱和度为17.2%;不可采出流体则赋存于孔径小于26.3 nm的中、小孔隙,平均饱和度达50.1%。     

综合NMR和WFT资料进一步评价地层及确定烃类特性

以确定油藏位嚣和储量为目的的储层特性，涵盖了地层孔隙度、含油饱和度、渗透率，流体界面和产层厚度等参数。一旦探明油区具有工业开采前景，并设计开采施工方案，就必须确定储层流体特性（如粘度）。通常，电缆地层测试仪（WFT）用来测量地层压力，其目的是识别流体界面、并获得实验室分析储层流体性质的样品。虽然WFT测井提供了有效评价储层信息，但提供的仅是沿井轴不连续的点测数据。 由于核磁共振（NMR）测井仪在测量不受矿物影响的孔隙度、计算渗透率和判断储层流体类型方面具有独特的优势，可为地层测试优化提供了必要资料。只有在孔隙性、渗透性好、且具有一定含油饱和度的储层，才进行地层测试和流体取样。另外，NMR资料可分析储层流体的性质（例如现场的原始粘度），而且是整个目的层段的连续测井数据。 文中实例说明了NMR资料如何优化WFT测井程序。此外，本文还讨论了两种彼此相互完善的测井仪器比单独一种仪器提供更可靠的渗透率、流体性质、产能资料。     

用核磁共振测井资料确定束缚水饱和度的新方法

海拉尔盆地属典型近物源快速堆积断陷盆地,其砂泥岩储层在总孔隙中除可动流体孔隙、黏土水孔隙外还发育大量微毛细管孔隙,其孔隙结构极为复杂,准确确定束缚水饱和度成为难题.介绍利用核磁共振测井10个不同T2谱组分(除1～4 ms外)与常规测井φt及φN-φD资料相结合,从这10个组分中提取3个或5个特征参数综合分析研究,认为对...     

低渗透储层T2截止值实验研究及其测井应用

由于一个地区甚至一口井很难有一个统一的截止值，无法用单一的截止值方法区分束缚水和自由流体，因而用核磁共振测井来解释束缚水饱和度存在着实用上的困难。为此，借鉴已发表的实验方法对塔中地区低渗透储层岩心进行了核磁共振实验。在进行实验结果分析时充分考虑到岩石孔隙结构的变化，发现T2截止值与孔隙结构综合指数(∫k/φ)密切相关，故提出了一种应用于测井解释的变T2截止值方法。在实际测井解释中，采用变T2截止值求得的束缚水饱和度与压汞实验数据较吻合。     

基于叠前地震反演参数的流体饱和度定量预测方法

提出了一种基于测井数据和叠前地震反演参数的流体饱和度定量预测方法——孔隙体积模量法。该方法基于Gassmann方程,在假设已经对岩性进行了可靠的定性预测,并较准确地计算了砂岩的泥质含量和孔隙度的前提下,利用测井资料计算干燥岩石体积模量和孔隙体积模量,利用各种叠前反演得到的弹性参数拟合干燥岩石体积模量,建立含水饱和度与孔隙体积模量的关系式,对流体饱和度进行定量估算。利用长庆油田苏里格地区的实际地震资料对孔隙体积模量法进行了验证,结果表明,该方法能定量预测含气饱和度,且能半定量预测气层的产能。根据预测结果部署的井位经钻探获得了高产气流。     

利用多维高分辨率核磁共振剖面法评价低阻油气层

核磁共振测井（NMR）用于评价低阻储层的历史已有好几年了。最普通的方法是以不同的等待时间或回波间隔测量两种信号，其解释方法与流体响应的假设有关，对信号所作的分析只局限于一种探测深度而不考虑信号采集时的状况。但是，越来越多的迹象表明，在单一探测深度范围内，流体饱和度变化很大，特别是在油基泥浆井里。新一代的NMR测井仪能以多种探测深度采集多维信号，毋需流体响应的先验知识，结合与模型无关的可靠的反演技术，可探测和定量计算烃类物质。同时在每一种探测深度下分别考虑侵入的不同影响大小，能得到各种流体更为精确的饱和度。本文讨论了两种NMR新方法和一种密度一NMR孔隙度法（DMRP）在识别气和计算低阻一低反差储层中井下气体体积的应用。第一种NMR新方法是一种综合流体描述模式，它可在两种探测深度下分别测量分子扩散率、T1和T2驰豫时阍。第二种NMR新方法是使用NMR高分辨率模式探测可能被低分辨率测量而遗漏的薄层，也可在两种探测深度下使用不同的极化时间帮助探测轻烃。DMRP利用密度和NMR孔隙度计算冲洗带孔隙体积和含气饱和度。给出的大量现场实例体现了这三种方法在含气泥质砂岩地层中应用的价值。每一个例子中由NMR得到的饱和度都要与传统的基于电阻率分析得出的饱和度进行比较。在有价值的地方，使用压力和取样资料会使解释结果更合理。     

利用测井资料评价储层孔隙结构

孔隙度与渗透率、束缚水饱和度之间的相关程度受储层孔隙结构控制。充分利用孔隙度、自然电位、自然伽马、电阻率和束缚水饱和度等测井信息以及岩心分析化验资料,通过数理统计方法分析了测井解释孔隙度与表征储层渗透性能的测井信息及束缚水饱和度之间的相关程度,根据相关系数的大小定性评价了孔隙结构;根据渗流理论和经验公式计算孔喉半径和孔隙结构系数,定量评价了孔隙结构。     

低孔低渗致密砂岩气藏束缚水饱和度模型建立及应用——以苏里格气田某区块山西组致密砂岩储层为例

研究区的储层具有低孔隙度、低渗透率、低压力、低丰度和高含水饱和度等特点。束缚水饱和度与地层的孔隙结构、岩石性质及形成条件有关,所以对不同类型的储层,影响其束缚水饱和度的因素不同,求取方法也不同。针对研究区的实际情况,利用核磁共振资料、测井资料分别建立了3种计算束缚水饱和度模型:①孔隙度建立模型,该模型对低孔、低渗及孔隙结构复杂的储层适用性很差;②用多元线性回归求束缚水饱和度,该方法取得了较好的效果;③用孔隙结构指数建模,该模型与核磁分析吻合程度最高,效果最好。因此根据研究区储层特点,选择利用孔隙结构指数建立束缚水饱和度模型,大大提高模型准确度,为后期测井解释提供了可靠依据。     

双峰孔隙度分布理论在建立测井解释模型中的应用

本文根据流体淌度的概念定义了双峰孔隙度，．据此，完全亲水储集层的孔隙系统分为两部分。其一为微孔隙．它对储集层渗透率影响很小．无法测出；另一部分为宏孔隙．它决定储集层渗透率及相对渗透率的大小。用专门的相对渗透率测量可以区分它们．也可用毛细管压力数据近似确定。这种划分对测井解释十分重要．因为宏孔隙与渗透率的相关程度要比渗透率与总孔隙度的相关程度高得多在建立了宏孔隙含水饱和度代替总孔隙含水饱和度与相对渗透率的关系．就会使用测井资料预测含水量的能力大为提高，束缚水就是粘土表面的吸附水．除此之外．由于粘土颗粒之间距离很小．大部分粘土还拥有毛细管束缚水．在烃柱很高时．烃能驱出毛细管束缚水．存储在粘土孔隙中。一种初建的理论认为．在某些情况下．烃的开采不应遗忘残余烃。在粘土电导中．毛细束缚水电导可能占有很大数量，但在大多数测井解释模型中却未考考虑不论从电导变化．还是从含水饱和度变化来看．烃驱替毛细管束缚水都会影响粘土对储集层电性参数的贡献在这些变化以不同比例出现在孔隙系统的同一部分，而不是其它部分时．就会使ArChle公式的饱和度指数(n)呈非线性，这些概念及由此而建立的其它概念会促使人们建立新的测井解释模型。     

三塘湖盆地火山岩储层测井定量评价方法

三塘湖盆地火山岩地层岩性、孔隙结构复杂,电阻率测井受背景电阻率影响大,测井定量评价难度很大。针对岩性识别、物性参数和饱和度定量计算三大难点,利用图像处理技术提取火山岩结构特征,结合常规测井资料特征,采用支持向量机方法在多维空间中识别火山岩性;以混合骨架模型和复杂孔隙结构模型为基础,评价储层基质孔隙、裂缝孔隙和渗透率等物性参数;通过消除背景导电饱和度模型,消除火山岩背景电阻率的影响,并利用裂缝孔隙性地层电阻率模型确定不导电水饱和度,求取非均质的复杂孔隙结构火山岩地层含油饱和度,从而形成了一套完整的火山岩定量评价方法。     

表面润湿性对孔隙中石油分布的影响

储集层孔隙表面的润湿性对毛细管压力、残余含油（水）饱和度、相对相渗透率、电特性和注水开发有影响。在水淹层中，提高采收率的问题将依赖于含油饱和度结构的研究。本文建立了储集层岩石表面润湿性和含油饱和度结构的理论基础，并提出了确定它们的新方法。该方法考虑了石油和水分子与孔隙骨架之间的相互作用力。按照微分曲线的特征点和流体与骨架之间的结合能力，将原始含油饱和度分成三类。从微观上研究了石油的采出过程。     

核磁共振测井仪器的最新进展与未来发展方向

讨论了电缆NMR测井仪、随钻NMR测井仪以及井下NMR流体分析仪的测量原理与主要功能。从理论和实用两个角度分析了NMR为什么迄今未能成为核心测井方法，以及能否成为核心方法和：NMR测井的未来发展方向。认为NMR测井成为核心方法的途径是开发价格较低、测速较快、专门针对地层孔隙度和渗透率的NMR测井仪，使之在测速、精度、纵向分辨率以及价格等方面达到可以与常规测井相当的程度，从而结合到常规测井系列中去，或取代常规测井的孔隙度测量功能；开发识别地层流体和准确测量饱和度的NMR测井仪，作为特殊方法使用，不要求它有常规测井的速度，但要求有更大的探测深度和更高的流体分辨能力。同时，充分发挥其定位观测的特点，提供地层径向方位的多个饱和度测量，从而得到冲洗带、侵入带和原状地层的流体饱和度剖面；综合应用：NMR测井观测到的T1、T2、HI以及D信息，发展更加普遍适用的NMR孔隙度、渗透率以及流体饱和度的测井模式和解释处理方法。     

用核磁共振测井资料评价储层的孔隙结构

核磁共振测井作为一种全新的测井方法可以直观而准确地提供储层的有效孔隙度,渗透率,束缚水饱和度等参数,而且能够通过Ｔ２ｃｕｔｏｆｆ值区分可动流体体积和毛管束缚流体体积,进而深入地反映储层的孔隙结构。本研究以半渗透隔板的毛管压力资料为基础,建立了核磁共振中振测井的Ｔ２几乎平均值与孔隙结构参数之间的关系,并建立了应用核磁共振时以岩心分析资料为基础,核磁共振测井资料为中介,利用常规测井计算的渗透率和孔隙度     

MH凹陷W组砂砾岩储层原始含油饱和度测井评价

MH凹陷W组储层以砂砾岩为主,储层岩石孔隙结构变化较大,非均质性强,导致水层具有较高电阻率响应等问题,仅依据常规测井资料难以准确评价储层含油饱和度.文中基于核磁测井资料,采用三孔隙法对储层岩石进行孔隙结构划分,在此基础上,依据阿尔奇公式提出含油饱和度参数,并结合储层岩心含油饱和度实验,分别建立了各类孔隙结构储层含油饱和...     

基于双重孔隙结构的测井解释模型及应用

测井解释的最终目的是最大限度地确定储层中的原始含水饱和度,并以此来判断储层所含流体的性质。Archie公式是测井解释中计算含水饱和度最基本的公式。由于火山岩储层的主要储集空间为裂缝和孔洞,简单地套用Archie公式计算含水饱和度其值偏高。因此,针对火山岩储层非均质性较强的特点,对Archie公式进行了修正,并引入双孔隙参数开发了一套基于双孔隙结构的火山岩储层流体识别方法。该方法在准噶尔盆地的应用中取得了良好的效果。     

约束最小二乘法在低含油饱和度油藏评价中的应用

A井区八道湾组低含油饱和度油藏的孔隙结构、岩电关系复杂,导致测井评价中传统阿尔奇公式计算的流体饱和度精度较低。为实现饱和度的精确计算,以阿尔奇公式计算电阻率误差为目标函数,将需要设定m、n值的传统阿尔奇公式计算转化为信赖域方法求解,通过带m、n值约束的非线性最小二乘法计算出储层的含水饱和度。在实际测井资料的处理解释中,根据基于m、n值约束的流体饱和度计算结果判别的油水层,与试油结论较为吻合,解释符合率达85%以上。研究结果表明,该文提出的方法可精确计算流体饱和度,适用于低含油饱和度油藏的含水饱和度计算。     

核磁共振测井（CMR）的应用

核磁共振测井具有常规测井无法比拟的优越性。它可以直观，准确地提供储集层的孔隙度，渗透率，区分可动流体和束缚流体，反映储集层的孔隙结构，通过对某CMR核磁孔隙度，渗透率与岩心孔，渗资料的对比分析。建立了两者之间的对应关系，力求精细描述准确的储集层参数；以压汞实验为基础，研究了毛管压力资料与CMR核磁孔径分布曲线的关系，为应用T2谱反演毛管压力曲线奠定了基础；通过求解地层的束缚流体饱和度，结合电阻率测井。采用阿尔奇饱和度解释模型。进行了油（气）层的识别和含油（气）饱和度的计算。从而拓宽了核磁共振测井资料的应用范围，为油（气）层的评价提供了一种新的方法。