1、核磁共振录井分析及测录井综合评价技术陆风才地质测井处地质测井处二一一年八月十八日二一一年八月十八日学习提纲学习提纲一、核磁共振录井测量原理一、核磁共振录井测量原理二、核磁共振录井测量分析方法二、核磁共振录井测量分析方法三、核磁共振测录井综合评价技术三、核磁共振测录井综合评价技术一、核磁共振录井测量原理一、核磁共振录井测量原理 1 1、核磁共振岩样分析技术简介、核磁共振岩样分析技术简介 2 2、核磁共振技术测量原理、核磁共振技术测量原理一、核磁共振录井测量原理一、核磁共振录井测量原理核磁共振技术的检测对象核磁共振技术的检测对象 储层岩样：岩心、岩屑和井壁取心。储层岩样：岩心、岩屑和井壁取心。核磁
2、核磁共振技术可检测任意形状岩样。共振技术可检测任意形状岩样。岩样孔隙内的流体。岩样孔隙内的流体。固体骨架不产生核磁固体骨架不产生核磁共振信号。共振信号。一、核磁共振录井测量原理一、核磁共振录井测量原理 孔隙度、渗透率、含油饱和度孔隙度、渗透率、含油饱和度 可动流体饱和度可动流体饱和度(可动水、油可动水、油)束缚流体饱和度束缚流体饱和度(束缚水束缚水)原油粘度原油粘度 岩石孔隙固体表面润湿性岩石孔隙固体表面润湿性核磁共振技术的检测参数核磁共振技术的检测参数一、核磁共振录井测量原理一、核磁共振录井测量原理可检测任意形状的岩样。可检测任意形状的岩样。常规分析仅针对标准常规分析仅针对标准圆柱岩心，无法
3、检测岩屑和井壁取心。圆柱岩心，无法检测岩屑和井壁取心。提交结果快速。提交结果快速。岩心样两天、岩屑样岩心样两天、岩屑样1 1天。常规天。常规岩心分析至少需要岩心分析至少需要1 1个月。个月。可对流体的赋存状态进行分析。可对流体的赋存状态进行分析。常规分析手段常规分析手段难以提供可动流体、束缚流体饱和度等参数。难以提供可动流体、束缚流体饱和度等参数。核磁共振录井技术的特点核磁共振录井技术的特点一、核磁共振录井测量原理一、核磁共振录井测量原理1、核磁共振岩样分析技术简介、核磁共振岩样分析技术简介2、核磁共振技术测量原理、核磁共振技术测量原理一、核磁共振录井测量原理一、核磁共振录井测量原理核磁共振技
4、术的应用原理核磁共振技术的应用原理 核磁共振指的是核磁共振指的是氢原子核氢原子核(1 1H)H)与磁场之间的相与磁场之间的相互作用互作用。地层流体。地层流体(油、气、水油、气、水)中富含氢核，因此中富含氢核，因此核磁共振技术能够在油气田勘探开发的多个领域核磁共振技术能够在油气田勘探开发的多个领域(开发实验、核磁共振测井、核磁共振录井开发实验、核磁共振测井、核磁共振录井)中得到中得到广泛应用。广泛应用。一、核磁共振录井测量原理一、核磁共振录井测量原理氢核的自旋氢核的自旋H+M氢原子核氢原子核(1 1H)H)：有一定的重量有一定的重量 有一定的体积有一定的体积 表面带电表面带电 具有自旋转的特性具
5、有自旋转的特性 因此具有磁矩因此具有磁矩(小磁针小磁针)一、核磁共振录井测量原理一、核磁共振录井测量原理宏观磁化矢量宏观磁化矢量NSField B自自然然界界中中静静磁磁场场中中样品置于自然界中，小磁针杂乱无序分布，对外没有磁性。样品置于自然界中，小磁针杂乱无序分布，对外没有磁性。样品置于静磁场中后，每个小磁针具有一致取向，每个氢核样品置于静磁场中后，每个小磁针具有一致取向，每个氢核磁矩的合成，表现为对外具有宏观磁化矢量。磁矩的合成，表现为对外具有宏观磁化矢量。磁化矢量的大磁化矢量的大小与氢核的个数成正比，即与流体量成正比。小与氢核的个数成正比，即与流体量成正比。一、核磁共振录井测量原理一、核
6、磁共振录井测量原理弛豫过程及弛豫时间弛豫过程及弛豫时间NSField BNSRF PulseTransient All frequencies in,Resonant frequency signal outZ Z轴方向：平衡状态轴方向：平衡状态(M M0 0与流体量成正比与流体量成正比)。对对M M0 0施加一个外来能量，施加一个外来能量，M M0 0将偏离平衡态。将偏离平衡态。比如施加比如施加9090o o脉冲，脉冲，M M0 0将从平衡状态的将从平衡状态的Z Z轴方向旋转到非平衡轴方向旋转到非平衡状态的状态的XYXY平面上。平面上。9090o o脉冲消失后，脉冲消失后，M M0 0必然要
7、向平衡状态的必然要向平衡状态的Z Z轴轴方向恢复，这一过程叫做方向恢复，这一过程叫做弛豫过程。弛豫过程。弛豫过程的快慢用弛豫过程的快慢用弛豫弛豫时间时间来表示。来表示。一、核磁共振录井测量原理一、核磁共振录井测量原理弛豫时间的物理弛豫时间的物理含义含义 岩石孔隙内流体弛豫速度的快慢即弛豫时间的大岩石孔隙内流体弛豫速度的快慢即弛豫时间的大小取决于固体表面对流体分子的作用力强弱。这种作小取决于固体表面对流体分子的作用力强弱。这种作用力强弱的内在机制取决于三个方面：用力强弱的内在机制取决于三个方面：一是岩样内的一是岩样内的孔隙大小，二是岩样内的固体表面性质，三是岩样内孔隙大小，二是岩样内的固体表面性
8、质，三是岩样内饱和流体的流体类型和流体性质。饱和流体的流体类型和流体性质。一、核磁共振录井测量原理一、核磁共振录井测量原理弛豫时间的物理弛豫时间的物理含义含义一、核磁共振录井测量原理一、核磁共振录井测量原理弛豫时间的油层物理弛豫时间的油层物理含义含义一、核磁共振录井测量原理一、核磁共振录井测量原理核磁共振核磁共振T T2 2谱及其油层物理含义谱及其油层物理含义01002003004005000.11101001000T2弛豫时间(m s)频 率油+水油岩样孔隙内流体的岩样孔隙内流体的T T2 2弛豫弛豫时间具有分布特征即时间具有分布特征即T T2 2谱谱T T2 2谱的下包面积对应于流体量谱的
9、下包面积对应于流体量(总液量、油量、水量总液量、油量、水量)T T2 2谱的横坐标谱的横坐标T T2 2弛豫时间的大小反映流体受到固体表面的作弛豫时间的大小反映流体受到固体表面的作用力强弱，隐含着孔隙大小、固体表面性质、流体性质以及用力强弱，隐含着孔隙大小、固体表面性质、流体性质以及流体赋存状态流体赋存状态(可动、束缚可动、束缚)等信息。等信息。一、核磁共振录井测量原理一、核磁共振录井测量原理 在室内研究中，可以采用巧妙的实验方法，开展在室内研究中，可以采用巧妙的实验方法，开展一系列的储层评价和开发试验方面的研究工作。一系列的储层评价和开发试验方面的研究工作。如当如当固体表面性质和流体性质相同
10、或相似时，弛豫时间的固体表面性质和流体性质相同或相似时，弛豫时间的差异主要反映岩样内孔隙大小的差异差异主要反映岩样内孔隙大小的差异。同理同理，当孔隙当孔隙大小和固体表面性质相同或相似时，弛豫时间的差异大小和固体表面性质相同或相似时，弛豫时间的差异主要反映岩样内流体性质的差异主要反映岩样内流体性质的差异；当孔隙大小和流体当孔隙大小和流体性质相同或相似时，弛豫时间的差异主要反映岩样内性质相同或相似时，弛豫时间的差异主要反映岩样内固体表面性质的差异。固体表面性质的差异。一、核磁共振录井测量原理一、核磁共振录井测量原理岩样孔隙度等于孔隙体积除以岩样外观体积岩样孔隙度等于孔隙体积除以岩样外观体积岩样外观
11、体积用常规方法可以测量获得岩样外观体积用常规方法可以测量获得岩样孔隙体积用核磁共振方法可以测量获得岩样孔隙体积用核磁共振方法可以测量获得核磁共振技术测量孔隙度的核磁共振技术测量孔隙度的原理原理(1)(1)一、核磁共振录井测量原理一、核磁共振录井测量原理核磁共振技术测量孔隙度的原理核磁共振技术测量孔隙度的原理(2)(2)采用核磁共振技术能够准确测量得到岩样采用核磁共振技术能够准确测量得到岩样孔隙内的流体量。孔隙内的流体量。当岩样孔隙内充满流体时，当岩样孔隙内充满流体时，流体量就与孔隙体积相等，流体量就与孔隙体积相等，因此采用核磁共振因此采用核磁共振技术能够准确检测岩样孔隙体积。技术能够准确检测岩
12、样孔隙体积。一、核磁共振录井测量原理一、核磁共振录井测量原理岩样孔隙度核磁共振测量方法岩样孔隙度核磁共振测量方法0 05 51 10 01 15 52 20 02 25 5孔孔隙隙度度(%)0 04 40 00 08 80 00 01 1,2 20 00 01 1,6 60 00 02 2,0 00 00 0单单位位体体积积信信号号幅幅度度首先测量标准样，建立刻度关系式。然后测量实际岩样，将首先测量标准样，建立刻度关系式。然后测量实际岩样，将其信号幅度代入刻度关系式，即可计算得到岩样孔隙度。其信号幅度代入刻度关系式，即可计算得到岩样孔隙度。要求：要求：1)1)岩样孔隙内充满流体；岩样孔隙内充满
13、流体；2)2)测量岩样外观体积。测量岩样外观体积。一、核磁共振录井测量原理一、核磁共振录井测量原理将岩样浸泡在将岩样浸泡在MnMn2+2+浓度为浓度为1000010000mg/lmg/l的的MnClMnCl2 2水溶液中水溶液中后，后，MnMn2+2+会通过扩散作用进入岩样孔隙内的水相中，会通过扩散作用进入岩样孔隙内的水相中，使得水相的核磁信号被消除。对该状态下的岩样进行使得水相的核磁信号被消除。对该状态下的岩样进行核磁共振测量，可测得岩样孔隙内的含油量。核磁共振测量，可测得岩样孔隙内的含油量。含油饱和度等于岩样孔隙内的含油量除以总液量。含油饱和度等于岩样孔隙内的含油量除以总液量。含油饱和度核
14、磁共振测量原理含油饱和度核磁共振测量原理一、核磁共振录井测量原理一、核磁共振录井测量原理 可动流体受岩石孔隙固体表面的作用力弱，可动流体受岩石孔隙固体表面的作用力弱，弛豫时间长。反之束缚流体受岩石孔隙固体表面弛豫时间长。反之束缚流体受岩石孔隙固体表面的作用力强，弛豫时间短。的作用力强，弛豫时间短。因此采用核磁共振技因此采用核磁共振技术能够检测可动流体和束缚流体。术能够检测可动流体和束缚流体。可动可动(束缚束缚)流体核磁共振测量原理流体核磁共振测量原理 核磁共振技术利用孔隙度和可动流体核磁共振技术利用孔隙度和可动流体(可可流动孔隙空间大小流动孔隙空间大小)来计算岩样渗透率，原理来计算岩样渗透率，
15、原理相对可靠。相对可靠。岩样渗透率核磁共振测量原理岩样渗透率核磁共振测量原理一、核磁共振录井测量原理一、核磁共振录井测量原理01002003004005000.11101001000T2弛豫时间(m s)频 率油+水油油油+水水T T2 2谱的总幅度对应于总液体量谱的总幅度对应于总液体量(孔隙度孔隙度)，右峰幅度，右峰幅度对应于对应于可动流体可动流体，左峰幅度对应于，左峰幅度对应于束缚流体束缚流体。油相油相T T2 2谱的幅度对应于油量谱的幅度对应于油量(含油饱和度含油饱和度)。油油+水水T T2 2谱与油相谱与油相T T2 2谱相减对应于含水量谱相减对应于含水量(可动水、束缚水可动水、束缚水
16、)现场含油含现场含油含水新鲜岩样水新鲜岩样束缚水饱和度束缚水饱和度对应于油对应于油(气气)饱和度的上限饱和度的上限可动水饱和可动水饱和度度可用于水可用于水淹层识别和淹层识别和地层出水量地层出水量预测预测储层评价参数检测方法储层评价参数检测方法一、核磁共振录井测量原理一、核磁共振录井测量原理核磁共振技术测量原理小结核磁共振技术测量原理小结 核磁共振岩样分析技术的测量参数、测量原理核磁共振岩样分析技术的测量参数、测量原理以及仪器结构等均与核磁共振测井相同或相似，区以及仪器结构等均与核磁共振测井相同或相似，区别在于测井是在井下测井壁，而岩样分析是在地面别在于测井是在井下测井壁，而岩样分析是在地面测岩
17、心、岩屑或井壁取心。测岩心、岩屑或井壁取心。地面仪器最早是用于核地面仪器最早是用于核磁测井刻度定标的，具有较高的测量精度。磁测井刻度定标的，具有较高的测量精度。通过对通过对早期仪器进行数字化升级，仪器的体积、重量均大早期仪器进行数字化升级，仪器的体积、重量均大幅度减小，因此适合推广应用。幅度减小，因此适合推广应用。一、核磁共振录井测量原理一、核磁共振录井测量原理学习提纲学习提纲一、核磁共振录井测量原理一、核磁共振录井测量原理二、核磁共振录井测量分析方法二、核磁共振录井测量分析方法三、核磁共振测录井评价技术三、核磁共振测录井评价技术二、核磁共振录井测量分析方法二、核磁共振录井测量分析方法1 1、
18、核磁共振测录井测量方法、核磁共振测录井测量方法2 2、参数应用效果分析、参数应用效果分析3 3、核磁共振录井识别油水层的方法、核磁共振录井识别油水层的方法二、核磁共振录井测量分析方法二、核磁共振录井测量分析方法地面岩样含油饱和度核磁共振测量方法地面岩样含油饱和度核磁共振测量方法第一次测第一次测干样干样 首次测量：将现场采集有代表性岩心样品，首次测量：将现场采集有代表性岩心样品，经去表皮、泥浆，剪去棱角，除去岩心粉沫，用经去表皮、泥浆，剪去棱角，除去岩心粉沫，用电子天秤称重后，进行干样测量电子天秤称重后，进行干样测量(初始状态油初始状态油+水水)。二、核磁共振录井测量分析方法二、核磁共振录井测量
19、分析方法地面岩样含油饱和度核磁共振测量方法地面岩样含油饱和度核磁共振测量方法第二次核磁测量获得岩样内油第二次核磁测量获得岩样内油+水的总核磁信号水的总核磁信号 经干样测量后，将岩心样品用清洁的脱脂纱布编号后包扎好，浸入真空饱和经干样测量后，将岩心样品用清洁的脱脂纱布编号后包扎好，浸入真空饱和装置的装置的KCl溶液中，经真空饱和溶液中，经真空饱和6小时并静放小时并静放6小时以上，待岩心二次油小时以上，待岩心二次油+水信号水信号测量。测量。第二次第二次只测油只测油花X17井2960.64mT2弛豫谱01102203304400.1110100100010000驰豫时间(ms)信号强度干样信号孔隙信
20、号油信号二、核磁共振录井测量分析方法二、核磁共振录井测量分析方法地面岩样含油饱和度核磁共振测量方法地面岩样含油饱和度核磁共振测量方法用用MnClMnCl2 2水溶液浸泡，消除岩样内水相的核磁信号水溶液浸泡，消除岩样内水相的核磁信号第三次核磁测量获得岩样内油相的核磁信号第三次核磁测量获得岩样内油相的核磁信号第三次第三次只测油只测油二、核磁共振录井测量分析方法二、核磁共振录井测量分析方法锰离子锰离子(MnMn2+2+)浓度对水相核磁信号的影响浓度对水相核磁信号的影响 实验结果表明：实验结果表明：当锰离子当锰离子(MnMn2+2+)达到达到1000010000mg/lmg/l时，时，能够将水相的弛豫
21、时间缩短到仪器的探测极限以能够将水相的弛豫时间缩短到仪器的探测极限以下，此时水相的核磁信号接近为下，此时水相的核磁信号接近为0 0。锰锰离离子子(M Mn n2 2+)浓浓度度对对水水相相核核磁磁信信号号的的影影响响0 02 20 04 40 06 60 08 80 01 10 00 01 12 20 01 10 01 10 00 01 10 00 00 01 10 00 00 00 01 10 00 00 00 00 0锰锰离离子子浓浓度度（mg/l）核核磁磁信信号号大大小小二、核磁共振录井测量分析方法二、核磁共振录井测量分析方法锰离子锰离子(MnMn2+2+)扩散进入岩样孔隙内的水相中扩散
22、进入岩样孔隙内的水相中纯水岩样MnCl纯水岩样MnCl2 2水溶液浸泡前后T水溶液浸泡前后T2 2谱比较谱比较0 01001002002003003004004005005006006000.10.11 1101010010010001000T T2 2弛豫时间(ms)弛豫时间(ms)频频 率率浸泡前浸泡前浸泡后浸泡后 纯水岩样在纯水岩样在MnMn2+2+浓度为浓度为1000010000mg/lmg/l的的MnClMnCl2 2水溶液中浸水溶液中浸泡一段时间后，锰离子泡一段时间后，锰离子(MnMn2+2+)将充分扩散进入岩样孔将充分扩散进入岩样孔隙内的水相中，此时岩样核磁信号大小将接近为隙内的
23、水相中，此时岩样核磁信号大小将接近为0 0。二、核磁共振录井测量分析方法二、核磁共振录井测量分析方法MnClMnCl2 2水溶液浸泡时间的确定水溶液浸泡时间的确定含油含水岩样不同浸泡时间下的T含油含水岩样不同浸泡时间下的T2 2谱比较谱比较0 050501001001501502002002502503003003503504004000.10.11 1101010010010001000T T2 2弛豫时间(ms)弛豫时间(ms)频 率频 率浸泡前浸泡前浸泡24小时浸泡24小时浸泡6天浸泡6天中孔高渗岩样中孔高渗岩样孔隙度：孔隙度：16.0%16.0%渗透率：渗透率：296296mDmD低孔
24、低渗岩样低孔低渗岩样孔隙度：孔隙度：11.9%11.9%渗透率：渗透率：1.241.24mDmD二、核磁共振录井测量分析方法二、核磁共振录井测量分析方法含油饱和度核磁测量精度含油饱和度核磁测量精度(仪器鉴定仪器鉴定)常规常规核磁核磁偏差偏差70.470.471.171.10.70.7饱和油饱和油39.639.633.833.8-5.8-5.8剩余油剩余油57.957.959.959.92.02.0饱和油饱和油30.630.624.624.6-6.0-6.0剩余油剩余油3 310.310.32.082.0850.750.754.054.03.33.3饱和油饱和油渗透率(m D)渗透率(m D)备
25、注备注1 12 219.319.319.819.827627631.531.5含油饱和度(%)含油饱和度(%)岩心号岩心号 孔隙度(%)孔隙度(%)平均值：常规平均值：常规49.8%49.8%，核磁，核磁48.7%48.7%，偏差，偏差1.2%1.2%二、核磁共振录井测量分析方法二、核磁共振录井测量分析方法岩屑岩屑T T2 2谱与岩心谱与岩心T T2 2谱基本相同或接近谱基本相同或接近0.10.11 110101001001,0001,000T2弛豫时间(ms)T2弛豫时间(ms)0 0101020203030404050506060幅 度幅 度辽河油田辽河油田3号岩心3号岩心3号岩屑3号岩屑
26、0.10.11 110101001001,0001,000T2弛豫时间(ms)T2弛豫时间(ms)0 010102020303040405050幅 度幅 度大庆油田大庆油田5号岩心5号岩心5号岩屑5号岩屑多数情况下，岩屑多数情况下，岩屑T T2 2谱与岩心谱与岩心T T2 2谱谱基本相同基本相同个别情况下，岩屑个别情况下，岩屑T T2 2谱与岩心谱与岩心T T2 2谱有较小差别谱有较小差别=15.84%，K=6.87mD=14.59%，K=1.64mD二、核磁共振录井测量分析方法二、核磁共振录井测量分析方法岩屑颗粒大小对岩屑颗粒大小对T T2 2谱没有明显影响谱没有明显影响大岩屑粒径约大岩屑粒
27、径约6 68 8mmmm中等岩屑粒径约中等岩屑粒径约3 34 4mmmm小岩屑粒径约小岩屑粒径约2 23 3mmmm 1 11 10 01 10 00 01 1,0 00 00 0T T2 2弛弛豫豫时时间间(m ms s)0 07 70 01 14 40 02 21 10 02 28 80 03 35 50 04 42 20 0幅幅 度度B Be er re ea a S Sa am mp pl le e 岩岩心心大大岩岩屑屑中中等等岩岩屑屑小小岩岩屑屑二、核磁共振录井测量分析方法二、核磁共振录井测量分析方法钻井泥浆浸泡对含油岩屑样钻井泥浆浸泡对含油岩屑样T T2 2谱影响较小谱影响较小0
28、01 10 00 02 20 00 03 30 00 04 40 00 05 50 00 00 0.1 11 11 10 01 10 00 01 10 00 00 0T T2 2弛弛 豫豫 时时 间间(m ms s)频频 率率泥泥 浆浆 浸浸 泡泡 前前泥泥 浆浆 浸浸 泡泡 后后0 01 10 00 02 20 00 03 30 00 04 40 00 05 50 00 00 0.1 11 11 10 01 10 00 01 10 00 00 0T T2 2弛弛 豫豫 时时 间间(m ms s)频频 率率泥泥 浆浆 浸浸 泡泡 前前泥泥 浆浆 浸浸 泡泡 后后0 05 50 01 10 00
29、 01 15 50 02 20 00 02 25 50 03 30 00 00 0.1 11 11 10 01 10 00 01 10 00 00 0T T2 2弛弛豫豫时时间间(m ms s)频频 率率泥泥浆浆浸浸泡泡前前泥泥浆浆浸浸泡泡后后中孔中渗中孔中渗中孔高渗中孔高渗低孔低渗低孔低渗二、核磁共振录井测量分析方法二、核磁共振录井测量分析方法泥浆浸泡对岩屑样含油饱和度影响实验结果泥浆浸泡对岩屑样含油饱和度影响实验结果浸泡前浸泡前浸泡后浸泡后偏差偏差浸泡前浸泡前浸泡后浸泡后偏差偏差浸泡前浸泡前浸泡后浸泡后偏差偏差1000100078.378.311.711.769.869.87.77.758
30、.558.52.62.62000200067.767.71.11.169.069.06.96.950.050.0-5.9-5.93000300069.569.52.92.961.961.9-0.2-0.257.657.61.71.74000400068.368.31.71.761.061.0-1.1-1.153.453.4-2.5-2.55000500062.062.0-4.6-4.663.163.11.01.045.645.6-10.3-10.3模拟井深(m)模拟井深(m)66.666.662.162.155.955.9含油饱和度(%)含油饱和度(%)中孔高渗(1 6.0%，296m D)中
31、孔高渗(1 6.0%，296m D)中孔中渗(1 6.5%，68.6 m D)中孔中渗(1 6.5%，68.6 m D)低孔低渗(1 1.9%，1.24 m D)低孔低渗(1 1.9%，1.24 m D)浸泡前的含油饱和度用常规驱替的方法测量浸泡前的含油饱和度用常规驱替的方法测量浸泡后的含油饱和度用核磁共振方法测量浸泡后的含油饱和度用核磁共振方法测量二、核磁共振录井测量分析方法二、核磁共振录井测量分析方法1 1、核磁共振测录井测量方法、核磁共振测录井测量方法2 2、核磁共振测录井分析参数、核磁共振测录井分析参数3 3、核磁共振测录井识别油水层的方法、核磁共振测录井识别油水层的方法二、核磁共振录
32、井测量分析方法二、核磁共振录井测量分析方法核磁孔隙度的油层物理核磁孔隙度的油层物理含义含义目前我们仪器软件提供的孔隙度是总孔隙度，目前我们仪器软件提供的孔隙度是总孔隙度，也可也可以分别给出有效孔隙度、粘土或毛管束缚水孔隙度。以分别给出有效孔隙度、粘土或毛管束缚水孔隙度。核磁共振岩样分析的总孔隙度对应于岩样孔隙内的核磁共振岩样分析的总孔隙度对应于岩样孔隙内的总液体量，总液体量，与测井总孔隙度的含义完全相同，但在开与测井总孔隙度的含义完全相同，但在开发实验室称作有效孔隙度。发实验室称作有效孔隙度。二、核磁共振录井测量分析方法二、核磁共振录井测量分析方法核磁渗透率的油层物理核磁渗透率的油层物理含义含
33、义开发实验室：绝对渗透率、有效渗透率、相对渗透率开发实验室：绝对渗透率、有效渗透率、相对渗透率核磁渗透率指的是绝对渗透率核磁渗透率指的是绝对渗透率绝对渗透率：气测、水测或油测绝对渗透率绝对渗透率：气测、水测或油测绝对渗透率核磁渗透率的含义取决于核磁渗透率的含义取决于C C值如何确定值如何确定常用的常用的C C值是根据气测绝对渗透率确定的，因此核磁渗透率值是根据气测绝对渗透率确定的，因此核磁渗透率可与气测绝对渗透率比对。可与气测绝对渗透率比对。二、核磁共振录井测量分析方法二、核磁共振录井测量分析方法核磁含油饱和度的油层物理含义核磁含油饱和度的油层物理含义 核磁共振技术测得的含油饱和度等于岩样内核
34、磁共振技术测得的含油饱和度等于岩样内的含油量与总液量之比，因此与测井和开发实验的含油量与总液量之比，因此与测井和开发实验室的含油饱和度的含义是完全相同的。室的含油饱和度的含义是完全相同的。二、核磁共振录井测量分析方法二、核磁共振录井测量分析方法可动可动(束缚束缚)流体饱和度的油层物理含义流体饱和度的油层物理含义 可动可动(束缚束缚)流体饱和度的油层物理含义与流体饱和度的油层物理含义与岩样内饱和流体类型的不同，以及与岩样内岩岩样内饱和流体类型的不同，以及与岩样内岩石孔隙固体表面润湿性的不同等有关。石孔隙固体表面润湿性的不同等有关。二、核磁共振录井测量分析方法二、核磁共振录井测量分析方法洗油岩样饱
35、和水状态下的核磁共振洗油岩样饱和水状态下的核磁共振T T2 2谱谱01002003004005006000.11101001000T2弛豫时间(m s)频 率 洗油岩样饱和水状态模拟了油洗油岩样饱和水状态模拟了油(气气)藏成藏之前的原始沉藏成藏之前的原始沉积环境，该状态下核磁共振测量得到的可动流体为可动水，积环境，该状态下核磁共振测量得到的可动流体为可动水，束缚流体为束缚水。束缚流体为束缚水。可动水是能够被油可动水是能够被油(气气)运移的水，束缚运移的水，束缚水不能够被油水不能够被油(气气)运移，因此可动水饱和度即可动流体饱和运移，因此可动水饱和度即可动流体饱和度给出了油度给出了油(气气)藏原
36、始含油藏原始含油(气气)饱和度的上限。饱和度的上限。束缚水束缚水可动水可动水T2截止值截止值二、核磁共振录井测量分析方法二、核磁共振录井测量分析方法现场含油含水新鲜岩样的核磁共振现场含油含水新鲜岩样的核磁共振T T2 2谱谱01002003004005000.11101001000T2弛豫时间(m s)频 率油+水油束缚水束缚水可动水可动水稀油稀油准确数据：束缚水饱和度、可动水饱和度、含油饱和度准确数据：束缚水饱和度、可动水饱和度、含油饱和度含油饱和度上限：含油饱和度上限：1-1-束缚水饱和度束缚水饱和度可动水饱和度：水淹程度判断，地层出水量预测可动水饱和度：水淹程度判断，地层出水量预测可动流
37、体可动流体=可动水可动水+可动油可动油二、核磁共振录井测量分析方法二、核磁共振录井测量分析方法油相为高凝油时岩样的核磁共振油相为高凝油时岩样的核磁共振T T2 2谱谱01002003004005006007008009000.1110100100010000T2弛豫时间(m s)幅 度油+水油束缚水束缚水可动水可动水高凝油高凝油准确数据：束缚水饱和度、可动水饱和度、含油饱和度准确数据：束缚水饱和度、可动水饱和度、含油饱和度(修正后修正后)可动流体饱和度可动流体饱和度=可动水饱和度可动水饱和度+可动油饱和度，可动油饱和度可动油饱和度，可动油饱和度偏小导致可动流体饱和度偏小。偏小导致可动流体饱和度
38、偏小。二、核磁共振录井测量分析方法二、核磁共振录井测量分析方法1 1、核磁共振测录井测量方法、核磁共振测录井测量方法2 2、核磁共振测录井分析参数、核磁共振测录井分析参数3 3、核磁共振录井油水层评价方法、核磁共振录井油水层评价方法二、核磁共振录井测量分析方法二、核磁共振录井测量分析方法 油层表现为四高一低特点：高孔隙度、高渗透率、高可动流油层表现为四高一低特点：高孔隙度、高渗透率、高可动流体、高含油饱和度、低可动水饱和度。油层的体、高含油饱和度、低可动水饱和度。油层的T2T2弛豫谱中，弛豫弛豫谱中，弛豫时间较长，弛豫谱右半部分发育，可动流体值高，表明储集层物时间较长，弛豫谱右半部分发育，可动
39、流体值高，表明储集层物性较好；油信号谱峰高，且大部分处于可动状态，表明储集层含性较好；油信号谱峰高，且大部分处于可动状态，表明储集层含油饱和度高，绝大部分为可动油。油饱和度高，绝大部分为可动油。(1)(1)、油层评价技术、油层评价技术二、核磁共振录井测量分析方法二、核磁共振录井测量分析方法 油水同层的油水同层的T2T2弛豫谱中，油信号谱峰与水层相比较高弛豫谱中，油信号谱峰与水层相比较高，孔隙中以可动水饱和度与含油饱和度相当，含油饱和度，孔隙中以可动水饱和度与含油饱和度相当，含油饱和度一般为一般为20.020.040.040.0。（2）油水同层评价技术）油水同层评价技术二、核磁共振录井测量分析方
40、法二、核磁共振录井测量分析方法 T2T2弛豫谱中，可动流体值较高，油信号谱峰低，孔隙中以可动水弛豫谱中，可动流体值较高，油信号谱峰低，孔隙中以可动水为主，一般情况下含油饱和度小于为主，一般情况下含油饱和度小于10.010.0。（3）水层评价技术）水层评价技术二、核磁共振录井测量分析方法二、核磁共振录井测量分析方法（3）干层评价技术）干层评价技术 干层干层T T2 2弛豫谱弛豫时间短弛豫谱弛豫时间短,油信号弛豫时间短，油信号弛豫时间短，含油饱和度低，接近基线，束缚水高值。含油饱和度低，接近基线，束缚水高值。二、核磁共振录井测量分析方法二、核磁共振录井测量分析方法花花X4X4井井3 3、4 4、5
41、 5、6 6号样号样T2T2截止值确定图截止值确定图花X4井4号样020004000600080001000012000140000.1110100100010000T2驰豫时间(ms)幅度离心前离心后离心前累计离心后累计花X4井5号样0200040006000800010000120000.1110100100010000T2驰豫时间(ms)幅度离心前离心后离心前累计离心后累计花X4井6号样0100020003000400050006000700080009000100000.1110100100010000T2驰豫时间(ms)幅度离心前离心后离心前累计离心后累计T2cut=32.2T2cu
42、t=29.2T2cut=29.8T2cut=28.5（4 4）T2T2截止值求取技术截止值求取技术二、核磁共振录井测量分析方法二、核磁共振录井测量分析方法（4 4）T2T2截止值的应用截止值的应用01002003004005006000.11101001000T2弛豫时间(m s)频 率束缚水束缚水可动水可动水二、核磁共振录井测量分析方法二、核磁共振录井测量分析方法（4 4）T2T2截止值的应用截止值的应用01002003004005000.11101001000T2弛豫时间(m s)频 率油+水油束缚水束缚水可动水可动水稀油稀油二、核磁共振录井测量分析方法二、核磁共振录井测量分析方法（4 4
43、）T2T2截止值的应用截止值的应用C-MO151井 3168.46米(=14.79）0112500.11101001000 10000弛 豫 时 间(ms)信号强度(n/a)孔 隙 信 号T2cutoffC-MO151井 3170.77米(=6.52）050000.11101001000 10000弛 豫 时 间(ms)信号强度(n/a)孔 隙 信 号T2cutoffC-MO149井 3166.52mT2弛 豫 谱(=8.75)070014000.1101000100000驰 豫 时 间(ms)信号强度孔 隙 信 号T2cutoff嘉二嘉二1孔喉小孔喉小二、核磁共振录井测量分析方法二、核磁共振
44、录井测量分析方法（4 4）T2T2截止值的应用截止值的应用C-MO151井 3137.09米(=10.16)0375075000.1101000100000弛 豫 时 间(ms)信号强度(n/a)孔 隙 信 号T2cutoffC-MO149井 3101.06mT2弛 豫 谱(=3.37)03507000.11101001000 10000驰 豫 时 间(ms)信号强度孔 隙 信 号T2cutofC-MO149井 3125.65mT2弛 豫 谱（=5.97）07000.1110100100010000驰 豫 时 间(ms)信号强度孔 隙 信 号T2cutoff嘉二嘉二2孔喉较大孔喉较大二、核磁共
45、振录井测量分析方法二、核磁共振录井测量分析方法小小 结结核磁共振仪器、软件及检测技术已经成熟核磁共振仪器、软件及检测技术已经成熟可检测任意形状的岩样如岩屑可检测任意形状的岩样如岩屑可快速求取多项重要的储层解释评价参数可快速求取多项重要的储层解释评价参数求取的各项参数具有较高的精度和可信度求取的各项参数具有较高的精度和可信度储层解释评价的符合率高储层解释评价的符合率高局限性：成岩差的储层、轻质油储层、岩屑录取等局限性：成岩差的储层、轻质油储层、岩屑录取等学习提纲学习提纲一、核磁共振录井测量原理一、核磁共振录井测量原理二、核磁共振录井测量分析方法二、核磁共振录井测量分析方法三、核磁共振测录井评价技
46、术三、核磁共振测录井评价技术三、核磁共振测录井评价技术三、核磁共振测录井评价技术1 1、概况、概况2 2、核磁共振测录井评价技术、核磁共振测录井评价技术3 3、取得实效及应用前景、取得实效及应用前景小关油田小关油田843843万吨万吨方方巷巷油田油田194194万吨万吨瓦庄油田瓦庄油田8282万吨万吨永安油田永安油田333333万吨万吨花庄油田花庄油田385385万吨万吨 新增石油控制新增石油控制1837万吨万吨 三、核磁共振测录井评价技术三、核磁共振测录井评价技术岩样核磁共振录井解释符合率统计岩样核磁共振录井解释符合率统计 2008-20102008-2010年核磁共振录井探井综合解释年核磁
47、共振录井探井综合解释2626口井，口井，2626层，层，符合符合2424层，层，解释符合率解释符合率92.3%,92.3%,比探井测井解释符合率行业标比探井测井解释符合率行业标准准75%75%，高，高17.317.3个百分点。个百分点。三、核磁共振测录井评价技术三、核磁共振测录井评价技术完成的工作完成的工作1 1、基础研究、基础研究 对对168168口井口井31873187块岩样（其中包括岩屑、小直径块岩样（其中包括岩屑、小直径岩心、全直径岩心）进行了核磁共振室内测量试验，岩心、全直径岩心）进行了核磁共振室内测量试验，较准确地得到了孔、渗、饱、束缚水、可动流体饱和较准确地得到了孔、渗、饱、束缚
48、水、可动流体饱和度等储层参数。对原油粘度、浸泡时间、溶液矿化度、度等储层参数。对原油粘度、浸泡时间、溶液矿化度、岩样粒径、等待时间、等参数进行了核磁共振实验评岩样粒径、等待时间、等参数进行了核磁共振实验评价。价。三、核磁共振测录井评价技术三、核磁共振测录井评价技术 2 2、低阻、低孔低渗储层研究方面、低阻、低孔低渗储层研究方面 进行了岩电实验工作、压汞实验工作。建立平均孔喉半进行了岩电实验工作、压汞实验工作。建立平均孔喉半径等各类参数模型。绘制油层识别等各类交会图版。径等各类参数模型。绘制油层识别等各类交会图版。3 3、海相碳酸盐岩储层研究方面、海相碳酸盐岩储层研究方面 按照高、中、低孔标准岩
49、样做压汞法毛管压力实验分析，按照高、中、低孔标准岩样做压汞法毛管压力实验分析，并且将实验得出的岩样结构、孔、渗、饱等参数与核磁共振并且将实验得出的岩样结构、孔、渗、饱等参数与核磁共振分布的相应参数进行对比研究，建立分布的相应参数进行对比研究，建立T2T2谱计算岩样孔喉半径谱计算岩样孔喉半径的模型。进行了储层孔隙度有效性的研究。的模型。进行了储层孔隙度有效性的研究。三、核磁共振测录井评价技术三、核磁共振测录井评价技术三、核磁共振测录井评价技术三、核磁共振测录井评价技术1 1、概况、概况2 2、核磁共振测录井评价技术、核磁共振测录井评价技术3 3、取得实效及应用前景、取得实效及应用前景2、核磁共振
50、测录井评价技术 （1）基础实验 （2）储层分类 （3）复杂储层评价方法 三、核磁共振测录井评价技术三、核磁共振测录井评价技术1 1、核磁共振测量基础及实验参数选择、核磁共振测量基础及实验参数选择（砂岩）（砂岩）砂岩砂岩岩样粒径对核磁共振测试岩样粒径对核磁共振测试结果的影响结果的影响 三、核磁共振测录井评价技术三、核磁共振测录井评价技术1 1、核磁共振测量基础及实验参数选择、核磁共振测量基础及实验参数选择（砂岩与灰岩）（砂岩与灰岩）采用采用NaCl与与KCl来配制矿化度从来配制矿化度从10000ppm、15000ppm、30000ppm、60000ppm、120000ppm等等5个不同浓度的地层
