核磁共振岩屑录井及现场应用研究

 核磁共振岩样分析技术的理论基础是岩石所含流体中的自旋氢核在均匀分布的静磁场及射频场的作用下发生的核磁共振弛豫行为，不同孔隙中的流体具有不同的弛豫时间，时间弛豫谱在油层物理上的含义为岩石中不同大小的孔隙占总孔隙的比例。文中通过核磁共振岩屑录井技术室内实验研究及实际测试结果分析，得到以下认识：①在各向同性地层地质条件下，核磁共振〖WTBX〗T2 时间弛豫谱反映了被测样品的孔隙度、渗透率、可动流体百分数等丰富的油层物理信息，通过岩屑核磁共振测量可以获得与相应岩心基本相同的核磁共振T2时间弛豫谱，测量结果不受样品颗粒大小的影响，因此核磁共振技术可以用于岩屑分析；②泥浆浸泡前、后样品核磁共振单位体积信号幅度和T2几何平均值变化很小，因此泥浆滤液的侵入对核磁测量结果的影响很小，可以忽略；③岩屑核磁录井与岩屑核磁测井得到的储层物性参数结果接近，但前者与岩心测量结果及试油结果吻合更好。     

吐哈盆地吐玉克油田油层测井解释方法研究

吐玉克油田为一块状底水稠油油田,含油性与物性关系明显;油层电阻率与孔隙度呈正相关关系.通过对储层的岩石物理特征研究,建立了稠油层物性与含油性关系以及物性、含油性与电性之间的关系;基于剖面岩性复杂的特点,分别利用声波、密度测井分段开展了以孔隙度模型为主的储层参数建模;以孔隙度15×10-3 μm2和渗透率17.5%关系为拐点和试油约束的中子-密度交会方法,建立了油层分类标准;岩心分析岩石物性数据和测井计算孔隙度、渗透率结果对比表明,储层参数模型精度可以满足生产的需要.现场应用结果表明,研究成果解释精度高,地效果显著.     

数字岩心技术研究及应用

常规岩石物理实验存在实验周期长、实验数据种类少、实验数据信噪比低等问题。介绍数字岩心技术的主要工作内容。其工作流程为取心、现场快速分析、基于岩石物理精细实验和数据库技术的数学分析建模、将数字岩心孔隙度、渗透率、饱和度模型用于测井解释。以核磁共振岩样分析为基础,建立岩心现场快速测量与分析技术以及与区块相统一的岩石物理量转换关系。通过系统分析核磁共振T2谱及岩石物理数据挖掘技术,实现由核磁共振信息计算求取孔隙度、渗透率、岩电参数m、n。建立基于核磁共振T2谱的孔隙度结构指数及S1、S2、S3,以实现对岩样孔隙结构类型的综合评价。在满足测井解释精度的前提下,实验周期由原来的1.5个月减少到3d。该技术已在华北、长庆、吐哈和青海等油田应用,取得了较好的效果。     

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。     

核磁共振技术在储层评价中的应用研究——以青海柴达木盆地为例

核磁共振技术已从石油测井拓展到实验室内岩心分析，岩心或岩屑在实验室内利用核磁共振技术可以测量孔隙度、渗透率、可动流体、油水饱和度等一系列反映储层性质的参数。本文利用石油勘探开发研究院廊坊分院渗流所研制的便携式核磁共振分析仪，对柴达木盆地各类岩心进行核磁共振分析，以此样品分析为例，讨论如何利用核磁共振分析技术有效评价储层。通过分析。一般砂岩样品，核磁共振测定的孔隙度和渗透率与常规岩心分析结果具有较好的一致性。核磁共振分析获得的可动流体百分数可以评价储层，尤其对于较疏松样品，核磁共振可以发挥其优势，其评价结果与测井解释具有较好的一致性。利用核磁共振技术可以较为快速地测量储层岩石的油水饱和度，其结果与常规分析存在较好的符合性。     

DR—100和DR—500型数字岩石分析系统

DR－100和DR－500数字岩石分析系统应用美国斯坦福大学研制开发的数字岩石技术（DRT），通过实测与数字模拟相结合，利用细碎岩屑的显微图像，确定储集层孔隙度、渗透率、岩石强度等参数；应用岩石物理计算程序，可模拟三维数字岩石模型。简单的应用实例表明，此项技术所获取的数据与测井数据有较好的对应性，现场应用此技术结合其它录井手段，可作为录井过程中解决细碎岩屑描述与分析一种有效手段。因此，可以说这种技术的开发应用为国内常规地质录井的岩屑分析向高科技手段发展起到了借鉴的作用。     

核磁共振录井技术在江苏油田的应用

利用岩屑核磁共振录井技术获取的参数, 可对储层的孔隙度、渗透率、可动流体、可动水饱和度、束缚水饱和度及含油性进行评价, 而且所获取的储层参数可用来评价油水层。核磁共振分析技术对高束缚水低阻油层、水淹层、测井解释疑难层、油水界面确定以及稠油层的评价具有独特的效果。     

核磁共振技术在低渗透砂岩油藏酸化研究中的应用

核磁共振技术利用核磁共振现象，可用来测定地层中可动流体的含量、地层的孔隙度、渗透率、含油饱和度等参数，并可用来划分储集层类型。某油藏是储层厚度较小、纯油层比例少的低渗透砂岩油藏，为了提高开发效果，避免油井过早进入高含水期，提出了酸化改造储层的方案。利用核磁共振技术对酸化试验前后的多个岩心在可动流体含量、地层孔隙度、渗透率、含油饱和度等诸多方面进行了较全面的性能评价，并优选出适合该油田的酸化配方，在该油田进行实际应用，从而取得了较好的增油效果。     

DR-100和DR-500型数字岩石分析系统

DR-100和DR-500数字岩石分析系统应用美国斯坦福大学研制开发的数字岩石技术(DRT),通过实测与数字模拟相结合,利用细碎岩屑的显微图像,确定储集层孔隙度、渗透率、岩石强度等参数;应用岩石物理计算程序,可模拟三维数字岩石模型。简单的应用实例表明,此项技术所获取的数据与测井数据有较好的对应性,现场应用此技术结合其它录井手段,可作为录井过程中解决细碎岩屑描述与分析的一种有效手段。因此,可以说这种技术的开发应用为国内常规地质录井的岩屑分析向高科技手段发展起到了借鉴的作用。     

阿联酋阿布扎比近海油田利用测井数据进行渗透率估算

岩石渗透率是评价油藏的最主要参数之一,而且在许多方面,如油藏模拟、确定岩石类型等,也使用岩石渗透率。目前有许多方法（如试井、MDT、岩心分析法等）可以用来测定和预测地层岩石渗透率。对于粒间孔隙类型的岩层（不适用于非粒间孔隙岩石,如含有溶缝、溶洞、裂缝）,岩石渗透率指标随着孔隙度的增大而有明显的增大;然而,它也非常依赖于岩石颗粒的表面积,从另一个角度看,束缚水饱和度又反映了岩石颗粒的表面积。因此,孔隙度与束缚水饱和度函数有助于对岩石绝对渗透率进行预测。在研究中,真实含水饱和度Sw被应用于这个函数中,因此,所获得的渗透率实际上是有效渗透率而非绝对渗透率。通过对阿布扎比近海油田进行油层物理法评估,可以注意到,应用包括含水饱和度、孔隙度和其他因子的函数,可以使裸眼井测井曲线估算的渗透率与实验室岩心样品测得的渗透率达到很好的拟合。通过对试井结果的对比和对整个油田已有数据的全面对比,函数特性得到了进一步的核实。本文主要目的是研究裸眼井测井数据解释与岩心样品渗透率测定之间的相互关系,并推导出一个经验公式,据此可以用测井数据来预测岩石渗透率。     

岩样核磁共振分析方法及其在油田勘探中的应用

岩样核磁共振分析是利用氢原子核在外加磁场的作用下形成核磁共振现象的这一特性,重复测量同一样品在不同处理阶段的核磁共振信号以及该样品的横向弛豫时间(T₂)截止值,从而求取储层的孔隙度、渗透率、可动流体饱和度等地质参数的一项新的录井技术。其测量结果仅与样品的孔隙结构、孔隙流体性质及其赋存状态有关,与岩石骨架的矿物成分无关,据此可以很好地判断油田勘探工作中面临的低孔、低渗、低阻、特殊岩性储层的孔隙结构和流体性质。该项技术的应用,实现了储层物性分析从室内到钻井现场的迁移,分析对象从岩心拓展到岩屑,具有用量少、速度快、成本低、获取参数多、准确性高等优点。将其分析结果与其它测、录井资料相结合,可以更及时有效地对储集层进行评价。      

国外核磁共振录井技术新进展

核磁共振录井技术主要用于在钻井现场快速、准确地分析岩心、岩屑和井壁取心的物性参数。美国KMS技术公司和加拿大NMR Plus公司联合开发的MR-MLTM技术与20年前美国的PK分析技术相比在软硬件和应用方面都具有很大的进展,该项技术可分析总孔隙度、有效孔隙度、绝对渗透率、束缚水饱和度(Swi)、自由流体指数(If)、砂岩润湿性和原油粘度等多项参数,对于碳酸盐岩也具有较好的应用效果。     

评价低渗透率砂泥岩岩心渗透性的方法研究

提出了利用核磁谱评价岩心渗透率的方法,根据核磁共振理论研究了低渗透岩心核磁共振谱特征,分析了岩心在离心前后T2(横向弛豫时间)谱差异原因。利用岩心离心前后T2谱的差异建立新的模型分析岩心的渗透性,将分析结果与Coates模型和SDR模型计算结果进行对比,新模型计算结果在渗透率较低时与岩心分析结果的符合度最高,说明该方法可以为利用岩心核磁谱预测岩心渗透率提供依据。     

核磁共振孔隙度影响因素分析与校准

与石油工业标准方法测量得到的岩石孔隙度相比,应用常规核磁共振方法得到的孔隙度偏小.通过对核磁共振孔隙度主要影响因素进行实验分析发现,造成火山岩的核磁共振孔隙度偏小的主要原因是顺磁性物质在磁场内产生梯度,从而导致信号量减小;造成砂岩的核磁共振孔隙度偏小的主要原因是黏土中的微孔隙内的流体弛豫时间太短而无法被探测到.应用人工智能方法中的决策树,针对火山岩和砂岩样品,根据相关影响因素进行核磁共振孔隙度校准.松辽盆地和准格尔盆地的多个油气田岩石样品核磁共振孔隙度校准的实际应用表明,校准后的火山岩孔隙度平均相对误差从20.97％下降到了9.37％,砂岩从3.34％下降到了2.64％.新方法校准的核磁共振孔隙度更加准确,为将人工智能方法应用于核磁共振测井和录井提供了依据.     

用核磁共振及岩石物理实验求地层束缚水饱和度及平均孔隙半径

地层孔隙半径通常是由实验室测定，常常只能得到不连续的点，无法像其它测井曲线那样地连续测量和显示。利用核磁测井资料结合岩心压汞分析资料来综合求取地层束缚水膜厚度、平均孔隙半径，建立孔隙半径与孔隙度之间的关系模型。这样，就可以根据常规测井资料解释出的束缚水和度和孔隙度来计算层孔隙半径。对某油田实际资料的处理显示了此方法的有效性。     

核磁共振成像在EOR研究中的应用

核磁共振成像是一种成熟的快速无损高分辨检测新技术,可以直观地显示多孔固体孔隙中的流体.用核磁共振自旋密度成像,能给出岩样中孔隙的二维或三维分布以及驱替过程中驱替前沿的推进过程;用核磁共振化学位移选择成像,能分别给出岩样孔隙中油与水的赋存状态;用核磁共振驰豫时间加权成像,能分别给出聚合物驱油后油与水及聚合物在岩石孔隙中的滞流位置.它为三次采油微观机理研究提供了强有力的手段.文中简要介绍核磁共振成像原理,通过实例说明核磁共振成像在提高油气采收率研究中的应用潜力.     

核磁共振在线分析技术及其在炼油和化工装置中的应用

Invensys公司首次把核磁共振技术应用到炼油与石化生产过程进行实时在线测量分析及质量监测。以44个国际技术专利作为后盾，该技术成熟可靠，应用广泛。目前已经在世界各地为20多个炼化企业在原油、常减压装置、催化裂化，成品油调和优化等领域提供快速准确的化学成分和物理性质的在线分析，并取得了良好的使用效果。     

核磁共振录井技术在油田勘探中的应用

核磁共振录井技术主要是应用CPMG脉冲序列测量岩样内氢核的横向弛豫时间T2的大小及其分布,在钻井过程中及时准确地获取储层物性参数的一项技术。该项技术的特点是岩屑样品分析独具特色,不受样品类型限制,分析快速,一次分析可提供多项参数,分析结果准确。在辽河油田勘探领域进行一年多的应用,在储层快速评价、油气水层综合解释等方面发挥了重要作用,对油田勘探工作具有一定的指导意义。     

数字岩心技术测井应用与展望

分别从数字岩心的建模、岩石物理属性模拟及数字岩心技术在测井领域中的应用等3个方面介绍了数字岩心技术。介绍了2种建模方法——物理实验方法和数值重建方法,指出其各自优缺点。提出了数字岩石物理实验的概念,基于数字岩心进行岩石电性、声学特性、核磁共振特性及渗流特性等数值模拟实验。重点探讨了数字岩心技术在测井领域中的应用——定量分析低电阻率的成因、确定碳酸盐岩储层的饱和度指数、建立测井解释模型等。指出了数字岩心技术在测井领域的发展方向。     

利用岩屑对储层水敏性评价的可行性研究

储层水敏性评价的常规方法是进行岩心流动实验,但无法提供合适的岩心样本进行岩心流动实验时,利用核磁共振测试技术可以直接对岩屑岩石孔隙中的含氢流体进行探测,测量信号的大小与被测样品中流体的含氢质子数成正比,而与岩石样品的外形体积无关。通过对同等条件下的岩屑和岩心进行核磁共振法水敏性评价对比,两者的分析结果基本一致,表明利用岩屑对储层水敏性进行评价是可行的。