二维核磁共振岩石物理

二维核磁共振(2D NMR)为岩石物理勘探开辟了广阔领域并对石油测井技术产生了重大影响。当孔隙介质中饱和了不同扩散系数的复杂流体时,能从固定脉冲序列或变化的双窗序列CPMG测量中提取并清晰地描述出这种信息。用T_2弛豫时间和扩散系数这两个独立变量绘制的二维NMK图中能清楚地区分出岩石中油和水。二维核磁共振中的"二维"可扩展到研究孔隙介质中渗透的两个或更多独立的流体变量,如化学位移,T_1/T_2弛豫时间比(反映孔隙大小)、质子数量以及扩散对比等。     

二维核磁共振测井

目前的NMR测井都是基于一维核磁共振技术,只测量地层孔隙流体的横向弛豫时间T2信息,测量结果反映孔隙空间的氢核总数,不能区分这些信号是来自油还是来自水.当地层孔隙中油气和水同时存在时,它们的T2谱信号是重叠在一起的,现有的NMR测井技术在识别和定量评价油气水时存在很大的局限性.二维核磁共振测井将孔隙流体中氢核数分布从一维核磁共振的单个T2弛豫变量拓展到二维核磁共振的2个变量,能够充分利用NMR观测的信息,开拓核磁共振测井岩石物理研究的新领域.介绍二维核磁共振测井的基本思想以及实验测量方法.将含有顺磁物质的人造砂岩和天然泥质砂岩饱和水,利用2个窗口改进CPMG脉冲序列,进行2D NMR实验测量.对测量数据进行反演,给出了岩石横向弛豫时间-内部磁场梯度(T2,G)的二维分布图,分析了岩石内部磁场梯度随孔隙大小不同的变化规律,研究结果对分析陆相沉积地层复杂岩性核磁共振测量结果具有重要指导意义.     

先进的二维核磁共振测井技术

核磁共振测井已广泛用于测量多孔介质的孔隙度和孔隙大小分布。一般地,通过正确刻度,T2弛豫时间幅度的和等于总孔隙度。每个弛豫时间的幅度等于该T2弛豫时间的部分孔隙度,与特殊的孔隙尺寸有关。但是,存在多种孔隙流体(如油、气和水)时,将其区分开有一定困难,特别是在T2信号出现重叠时。     

二维核磁共振测井在鄂尔多斯盆地致密气藏的应用

鄂尔多斯盆地致密气藏主要受岩性和物性控制,具有低孔隙度、低渗透率、低含气饱和度的特点。储层孔隙结构复杂,非均质性强,低电阻率气层与高电阻率水层并存。现场使用的一维核磁共振测井技术在气层识别和定量评价含气饱和度有很大的局限性,二维偏心核磁共振测井观测的多组T2信息,通过计算反演,生成(T_1,T_2)二维图及T_1谱,利用2个变量综合识别致密气藏,现场应用效果明显,显示了二维核磁共振的优点。     

D-T_2二维核磁共振测井技术发展现状综述

面对日益复杂的勘探对象,一维T_2谱核磁共振测井技术在流体识别中面临越来越多的困难,测井学家将二维核磁共振波谱技术引入核磁共振测井领域,创造出D-T_2二维核磁共振测井技术。本文对D-T_2二维核磁共振测井技术的发展现状做一综述,简述了二维核磁共振波谱学原理,介绍了D-T_2二维核磁共振基本原理,列举了三种常用的D-T_2二维核磁共振测井采集序列,展示了两个D-T_2测井实例。D-T_2二维核磁共振测井的出现,实现了从D-T_2二维谱中快速、精确区分油气水,为储层精细测井评价提供了新工具。     

二维核磁共振测井技术在长庆油田的应用

当储层孔隙中同时存在油、气和水时,一维核磁共振测井难以准确判别孔隙中流体的性质.二维核磁共振能够测量横向弛豫时间、纵向弛豫时间、扩散系数、内部梯度场,充分利用了核磁共振的测量信息.介绍了二维核磁共振测井的基本方法,及二维核磁共振测井仪MR Scanner的工作原理和应用.二维核磁共振测井通过多种探测深度测量对比,得到了泥浆侵入剖面流体变化信息,提供更准确的储层流体性质信息.对长庆油田二维核磁测井应用实例进行了分析,测井解释结果与试油结论一致.     

基于弛豫-扩散的二维核磁共振流体识别方法

基于MRIL-Prime核磁共振测井仪器现有采集模式,将不同采集模式测井信息进行组合后获得二维核磁共振信号,利用多回波串联合反演技术获得孔隙流体弛豫-扩散的二维核磁共振信息分布,用以识别复杂储集层流体性质。相对一维核磁共振测井,该流体性质识别方法增加了扩散域流体信息,可以在二维空间内将油、气、水信号分离,提高核磁共振测井流体性质识别能力。利用MRIL-Prime仪器对南堡凹陷A井油层和B井水层进行多回波间隔的二维核磁共振测井试验,解释结果与试油结果相吻合,说明二维核磁共振测井在轻质油识别和大孔隙储集层流体识别方面相对一维核磁共振测井技术有明显优势。     

D-T_2二维核磁共振技术发展综述

21世纪初D-T2二维核磁共振技术的出现和发展,实现了从D-T2二维谱中快速、精确区分油气水,在测录井和岩石物理分析中得到广泛应用。为推动中国二维核磁共振测井技术的发展,综述国内外D-T2二维核磁共振技术的发展现状。D-T2脉冲序列和数据反演方法是D-T2二维核磁共振的核心技术,列举了常用的PFG、STEPFG、BP-PFG、改良式CPMG、扩散编程、多回波间隔CPMG脉冲序列,介绍了D-T2二维反演方法和一维反演方法。经过详细技术对比得出结论:现有D-T2脉冲序列无法兼顾扩散系数测量范围和横向弛豫分辨率,现有D-T2反演方法无法兼顾解谱效率和反演精度。为D-T2二维核磁共振技术的未来发展指明方向。     

识别储层流体的(T_2,T_1)二维核磁共振方法

二维核磁共振识别和评价储层流体是测井技术的发展方向.通过数值模拟与岩心实验,系统研究了(T2,T1)二维核磁共振方法在不同储层、不同信噪比以及不同采集参数条件下识别流体的效果.结果表明:(T2,T1)方法识别气层具有优势,通过优选最小等待时间测量值,即使信噪比为20,(T2,T1)方法也能很好地分辨束缚水、可动水和气.在油层,(T2,T1)二维核磁共振方法与双Tw测井方法相比,可以识别的油的粘度范围增大.在油水同层,当可动水和油的T2值有足够大的差异时,(T2,T1)二维核磁共振方法可以有效区分可动水和油;当可动水与油在T2分布上重叠严重时,(T2,T1)二维核磁共振方法无法分辨水和油.(T2,T1)二维方法识别油水层的效果不如(T2,D)二维核磁共振方法.     

微观剩余油核磁共振二维谱测试技术

多孔介质中油水的有效区分是目前微观剩余油研究中的一个难题。利用核磁共振T₂谱可以准确测定多孔介质中流体饱和度的特点,通过引进扩散系数这一参数,将先进的核磁共振二维谱技术应用于微观剩余油赋存状态研究中,解决了油水定量区分的问题。同时,通过提升设备技术指标、优化计算方法、建立受激回波双极脉冲梯度法等方式,解决了高黏油测量中短弛豫组分缺失的问题,使得该技术可以充分满足剩余油微观赋存状态研究需求,为实现微观剩余油的定量表征提供了一种新的实验技术。     

岩石核磁共振研究进展及其应用

岩石孔隙中流体的核磁共振行为与自由状态下的流体很不相同，前者由于受到固液界面效应和孔隙形状等多种因素的影响，出现核磁共振谱线增宽，驰豫显著加快等。作者利用分辨、固体魔角旋转、显微成象、脉冲场梯度等核磁共振新技术，系统地研究了岩石核磁共振特性，探讨和发展了对岩石样品的内部结构，储集参数及渗流特性进行定性和定量描述的方法。利用核磁共振进行岩心分析，核磁共则井等也进行了探讨。     

先进的二维核磁共振测井技术

核磁共振测井作为一种非常有用的裸眼测井方法，在地层评价中显示出巨大的优势，同时还有巨大的发展潜力。一方面，服务公司不断改进仪器设计，提高仪器性能；另一方面，各公司(包括油公司)在核磁共振测井的测量方式、数据采集、处理解释软件、地质应用等方面正在开展大量的研究工作。三大测井公司都已掌握核磁共振这一核心技术。     

MRT二维核磁共振测井方法及应用

随着核磁共振(NMR)测井技术发展与应用的深入,一维核磁共振测井技术在复杂储层流体识别中的局限性显现.通过二维核磁共振测井得到的横向弛豫时间T2、纵向弛豫时间T1和扩散系数D等信息能够更好地区分复杂储层流体性质,优于一维核磁共振测井.中国自主研发的M RT核磁共振测井仪自推广应用以来,一维核磁共振测井在各大油田得到广泛应用,急需向二维核磁共振测井拓展,以满足现场需求.该文通过数值模拟梯度场下二维核磁共振信号,提出了一种适合于低信噪比条件下的二维核磁共振反演方法,反演得到的二维核磁共振谱与模型具有较好的一致性.针对M RT6910仪器数据采集与处理特性,设计了适合于T2-T1以及T2-D测量的组合观测模式,能够在不改变仪器硬件条件下,一次下井得到T2-T1和T2-D图谱.在测井现场进行信号采集与资料处理,取得较好效果.     

气井岩石物理解释的核磁共振T1／T2APP与T2APP二维反演新方法

我们给出由核磁共振（NMR）测井曲线得到T1／T2app比值与T2app图像的二维反演方法，这些NMR曲线是用多等待时间（TW）采集的，这项技术对探测天然气和反凝析油特别实用可靠，我们能够用反演出的资料评价含气饱和度和凝析油饱和度，尤其是在有大的扩散反差情况下，而大的T1／T2～反差存在使这项技术更适合识别出液体（水和油）中的天然气。不用分别地反演一维T1和T2app，或者进行二维T1和T2的联合反演，采用直接反演T1／T2app与T2app会有一定的好处。第一，气体T1／T2app与液体T1／T2app的反差大能够在T1／T2app与T2app图像上给出有助于解释的清晰信号；第二，我们通过选择频率（或磁场梯度）和回波间隔TE，能够将气体的T2app限制在很窄的时间范围内，如50—150毫秒。因此，在T1／Tapp和T2app图像上气信号的位置总是定义窄的，这样会使解释更简单；第三，物理限制，如T1／Thapp能易于应用，因此减少某些因噪音引起的不确定性。而且，由基于预定时间（即bin）的T1和T2分布构建T1／T2app比值常常是困难的，因为反演的人为因素和噪音影响使逐bin计算几乎不可能，因此，仅计算有明显气显示的气井的bin与bin的比值，而新的处理计算即使在含气饱和度相对低时或回波信号相对嘈杂（例如饱和盐水泥浆井）时也能很好地进行。由反演的T1／Tapp，我们能从相应的T2app谱重建T1谱。 两口气井实例证实了这种方法要比气井评价的其他1D和2D反演技术好。在第1个实例中，与在纯砂岩气井中测量的NMR数据组的SIMET反演做了对比；在第2个实例中，为复杂岩性，中子一密度交叉不明显。除此之外，我们能够用T1／T2app方法识别天然气，而且，我们通过设定T1和T1／T2app的阈值能够评价冲洗带含气饱和度和经过含氢指数校正的孔隙度。     

感应测井数据快速二维反演

对于阵列感应传感器，在实时反演中可以通过一个快速ＤＯＬＬ几何因子逼近和一种特殊反演方法来提高效率。快速正演模拟采用了样条逼近和计算地层单元响应的特殊技术，迭代反演过程将线性和非线性的优化结合起来，线性优化法用于确定地层电导率，非线性优化法用于调整地层区域的几何结构。在优化中使用了一个合适的移动窗口，它包括三个子窗口：预测器、校正器和升级器。如果必要的话，地层可以生动地得到显示。顺序迭代可以改善分辨     

根据核磁共振测井对低电阻率砂岩储层的岩石物理评价

常规测井,如密度测井、中子和电阻率测井的联合使用,证实在评价正常的储层时非常有效,但是对于低电阻率储层,用常规测井来精确确定其岩石物性参数是非常困难的。本文例举了两个低电阻率储层的实例,在这里常规测井不能确定低电阻率和低反差电阻率储层的主要岩石物性。这些储层的问题是,在常规测井解释显示出的高含水饱和层段,产出了无水的烃类。在低电阻率反差储层的实例中,用电阻率测井很难确定油水界面。核磁共振（NMR）测井是唯一能提供储层产能附加信息的一种补充方法,NMR的主要限制是采集数据的成本和时间。本文显示在低电阻率储层的实例中,NMR是一种行之有效的工具,能帮助准确地确定储层岩石的物理特性。在NMR数据的分析中,使用了多方面的NMR技术：（1）用于流体识别的T1／T2比,（2）用NMR推导的孔隙度和总孔隙度之间的差异来确定粘土矿物的类型,（3）NMR松驰特性可识别流体组分和岩石特性。本文提供了低电阻储层的四个例子。低电阻率储层NMR数据的分析能帮助确定这些层段的产能,确定岩独立孔隙度和区分束缚水和自由水之间的差别。对于低反差电阻率储层的实例,含水地层和含油地层之间有很小的电阻率反差,但NMR能识别两种地层的流体组分以及油柱高度,这主要是基于高反差的NMR松驰参数。     

根据核磁共振测井的扩散信号确定含油饱和度

岩石孔隙中流体的ＮＭＲ扩散信号能够用于定量解释含油饱和度。这是一项新的应用，已证明对于补充常规饱和评价是很有用的。这种方法利用通常存在于油和水之间的分子自扩散的差别，解释至少需要在梯度磁场中用不同回波间距取得的两次Ｔ２衰减测量结果。这种方法已成功地应用于测量含重油井的资料。ＮＭＲ导出的饱和度与岩心和测井数据之间有良好的一致性，并且具有不需要对每个油田进行岩心刻度的优点，在可得到岩心资料的情况下，可     

二维核磁共振测井在砂砾岩储层流体识别中的应用

二连盆地乌兰花凹陷砂砾岩储层岩石矿物成分多样,孔隙结构复杂,常规电性特征难以反映储层流体性质,核磁共振测井一维流体识别方法存在较强多解性,油层与水层识别难度大.由此基于D-T2的二维核磁共振流体识别方法并同时考虑了储层流体的扩散和横向弛豫特征,减少了测井解释的多解性,并降低了二维核磁共振测井应用的作业与数据处理难度.该...     

核磁共振测井在古龙页岩油评价中的应用

古龙页岩油储层黏土含量高,孔隙结构较为复杂,微米-纳米孔喉及微裂缝发育,利用常规方法评价储层孔隙结构及物性、含油性具有较大难度。针对以上难题,在岩石物理实验基础上,提出了核磁共振变T₂谱截止值有效孔隙度计算方法和考虑小孔隙含油的二维核磁共振含油饱和度计算模型,并通过核磁共振区间孔隙度分析,厘清了古龙页岩储层孔隙结构。利用该方法计算的有效孔隙度平均相对误差为7.3%,含油饱和度平均绝对误差为4.0%,这不仅提高了计算储量关键参数的解释精度,还为后续开发提供了技术保障。该技术流程和方法对于类似页岩油的有效孔隙度和含油饱和度的评价同样具有指导意义,有助于推动页岩油等非常规油气资源的开发利用。