1、核磁共振測井與錄井對比班級：勘查技術與工程07-1 姓名： 學號：070102140129摘要:石油工程中的核磁共振技術是利用油和水中的氫原子在磁場中具有共振并產生信號的特征來探測和評價巖石特性。核磁共振測井是在井筒中測量井周地層的物性參數.核磁共振錄井是在地而(鉆井現場)分析巖心、巖屑和井壁取心的物性參數(隨鉆分析)。對同深度13 u井中的核磁共振測井孔隙度、滲透率參數與核磁共振錄井分析巖心、巖屑和井壁取心樣品得到的孔隙度、滲透率參數進行對比分析表明.兩者雖存在定差異.但整體有較好的趨勢致性。關鍵詞:核磁共振;測井;錄井;孔隙度;滲透率Abstract:The hydrogen atoms

2、in oil and water are able to resonate and generate signalsin the magnetic field，which is used by the NMR (nuclear magnetic resonance) technolo-gy in petroleum engineering to research and uate rock characteristics. NMR welllogging was used to measure the physical property parameters of the strata in

3、well bore，whereas NMR mud logging was used to analyze(while drilling) the physical propertyparameters of cores，cuttings and sidewall coring samples on surface(drilling site).Based on the comparative analysis of the porosity and permeability parameters obtainedby NMR well logging and those from analy

4、sis of the cores，cuttings and sidewall coringsamples by NMR mud logging in the same depth of 13 wells，these two methods are ofcertain difference，but their integral tendency is relatively good.Key words:nuclear magnetic resonance;well logging;mud logging;porosity;permea-Bility1基本原理自然界元素的同位素中將近一半能夠產生核

5、磁共振r2,。核磁共振信號強弱取決于核的數量、核角動量和磁矩以及所處的環境。由于地層所含元素中，氫核的旋磁比最大，具有較高的豐度，所以，檢測氫核的核磁共振信號比較容易。核磁共振技術的物理基礎是利用氫原了核(質了H)自身的磁性及其與外加磁場在特定的條件下會發生強烈的相勻_作用，即共振。石油勘探開發中應用的核磁共振指的是氫原了核(H)與磁場之問的相勻_作用，利用巖樣孔隙流體中氫原了的核磁共振信號與其孔隙度成正比這一特性，來實現孔隙度分析，并在此基礎上成滲透率、自由流體指數及束縛水飽和度等多項物性參數的計算與測量。地層流體(油、氣、水)中富含氫核，因此，核磁共振技術能夠在油、氣川勘探開發的多個領域(

6、開發實驗、核磁共振測井、核磁共振錄井)中得到廣泛應用。石油勘探開發過程中采用核磁共振技術，通過測量巖層孔隙內的流體量、流體類型、流體性質以及流體與巖石孔隙固體表面之問的相勻_作用來快速獲得儲層內的孔隙度、滲透率、油氣)飽和度、可動(束縛)流體飽和度、原油粘度、巖石潤濕性等重要信息，為儲層快速評價提供準確數據，進一步提高儲層快速評價的可靠性。 核磁共振錄井技術的測量參數、測量原理以及儀器結構等均與核磁共振測井相同或相似，區別在于測井是在井下測井壁，而錄井是在地面測巖心、巖屑或井壁取心。2資料準備勝利油Hi測井公司擁有MRIL,-C ,MRIL,-P型核磁共振成像測井儀，在勝利油區和外部市場測井2

7、00多日(部分井為斯倫貝謝CM R儀器所測)，成功地解決了許多疑難儲層的識別a，提供了十分豐富的地層信息，諸如有效孔隙度、自由流體孔隙度、束縛水孔隙度、孔徑分布、滲透率、油層水淹程度、剩余油飽和度、可采儲量以及采收率等參數。勝利油川地質錄井公司2005年從北京大學購置了UNIQ PRM型核磁共振錄井儀，截止到2006年底，在勝利油區進行了88日井的錄井分析，快速獲得了地層的物性參數。為盡快地使核磁共振錄井投入生產，我們組織了測井公司和錄井公司的科研人員對測井和錄井相同井段的核磁數據進行分析比較，為核磁共振錄井的定額編制提供基礎數據。3孔隙度資料比較 NMR測量的卞要是地層孔隙介質中氫核對儀器的

8、貢獻，在解釋孔隙度、滲透率等儲層參數時，具有其它現場測量方法無法比擬的優勢。因而，本次分析只進行了孔隙度和滲透率參數的比較分析，NMR錄井分析只是在ir井(井壁)取心樣品和巖屑樣品與測井資料進行了分析。NMR獲取的地層孔隙度與其它方法的不同之處是根據Tz峰值的分布分為束縛水流體和可動流體孔隙度，比傳統的解釋方法更細化，更接近地層的實際，參數精度更高。表1列出了在勝利油區地層相同少段的核磁數據。3. 1 ii井(井壁)取心樣品的對比分析 井壁取心目前采用的是ii進式井壁取心器，井壁取心巖樣的直徑為23. 8 mm，與實驗室巖心分析樣品的直徑(25. 4 mm)較接近，故而放在一起進行分析。 考慮

9、到深度、地層層位、巖性、井位分布位置等因素，把13日井的數據分為常規砂巖、東營北帶砂礫巖體、車西砂礫巖體3組進行比較分析。3.1.1常規砂巖里2,樊143、史12,營400的巖心樣品巖性卞要為細砂巖、粉砂、礫狀砂巖等。圖1示出這4日井常規實驗室分析孔隙度、核磁錄井分析孔隙度與核磁測井計算孔隙度(簡稱為常規一核錄一核測孔隙度)的比較。由圖1可見，常規實驗室分析孔隙度、核磁錄井分析孔隙度與核磁測井計算孔隙度的變化趨勢一致，常規實驗室分析孔隙度與核磁錄井分析孔隙度的相關性更好。這是因為兩種孔隙度測量的物理方法一致，所不同的是浸泡的溶液，常實驗室分析孔隙度的分析方法是煤油飽和法，核磁錄井分析孔隙度的分

10、析方法是KC1溶液飽和法，而測井則是用儀器在地層的井筒中采集數據進行計算而得到參數。相應地，測井更能反映地層實際，由它所得到的數據來自于只經ii井一次沖擊破壞，A處于高溫高壓環境中的巖石。常規實驗室分析與核磁錄井分析均在ii取心的大樣品上ii取小樣品(25. 4 mm)進行分析，或用井壁取心(也是一次破壞，只不過是在井下)，樣品處在常溫常壓下，巖樣內部能量進行了釋放，與地下高溫高壓環境有差異。3.1.2東營北帶砂礫巖體屬于東營北帶砂礫巖體的有4口探井，分別為鹽22 ,沱174 ,沱175 ,沱765 0圖2示出了這4口井常規實驗室分析孔隙度、核磁錄井分析孔隙度與核磁測井計算孔隙度的比較。由圖2

11、可見，除少數的核磁測井測量點的數值與核磁錄井測量點數值不一致外，大多數的變化是一致的，不一致的原因可能由統計誤差所致。3.1.3車西砂礫巖體屬于車西砂礫巖體的有5日探井，分別為車73、車660、車661、車662 ,車663 0圖3示出了這5日井常規實驗室分析孔隙度、核磁錄井分析孔隙度與核磁測井計算孔隙度的比較。由圖3可見，核磁測井數據處于實驗室與核磁錄井分析數據之間，實驗室測量的數據高于測井、錄井得到的孔隙度數據，這可能與車西地區的地質沉積有關。該區離物源較近，巖石搬運距離短，磨圓程度差，導致泥質膠結物增多，使得實驗室測量的總孔隙度增大，而核磁測井與核磁錄井得到的孔隙度為有效孔隙度。3. 2

12、巖屑樣品的對比分析巖屑是及時認識地下地層巖性的直觀資料，在不取心情況下，更是唯一的資料和標本。圖4示出東營北帶砂礫巖體巖屑樣品核錄一核測孔隙度關系曲線。整體上看，測井孔隙度比錄井孔隙度偏大，原因是巖石經過ii頭的研磨變成巖屑，大孔隙被部分破壞，因而測量的數值比真實值低。巖屑同時還受ii頭類型、巖石膠結程度、巖石非均質性等因素的影響。4滲透率資料比較滲透率是衡量儲層流體特征的卞要參數之一，它反映了地層允許流體流動和產出的能力。但滲透率是最難以確定的巖石物理特性參數，同時也是儲層表征和開發最為基本的參數。儲量計算中用的滲透率參數由實驗室分析巖心到。確定核磁滲透率的方法是以T2分布為基礎，通過T2截

13、止值的選取計算可動以及束縛流體的體積，然后利用解釋模型與經驗公式計算核磁滲透率。 圖s示出常規砂巖巖心常規一核錄一核測滲透率關系曲線。二者的變化趨勢多數一致，個別點的不一致可能是解釋模型帶來的差異。整體上看，核磁錄井、核磁測井滲透率比實驗室測量的滲透率低。這是因為核磁錄井、核磁測井滲透率均是通過公式計算得來，由于測量孔隙度有所差別，故計算出來的滲透率精度較低，但整體能夠反映儲層非滲透或低滲透的特征。與常規物性滲透率相比，核磁錄井、核磁測井應是各個方向的液測滲透率，常規物性滲透率則 是一個方向的氣測滲透率。圖6示出東營北帶砂礫巖體巖屑樣品核錄一核測滲透率關系曲線。由于巖屑顆粒細小，無法在實驗室進

14、行孔隙度、滲透率等物性參數分析。長期以來，巖屑錄井只是提供地層巖性巖相和層位以及油氣水層等方面的特征資料，核磁錄井則把巖數現了巖屑錄井從定性認識到定量分析的質的飛躍。5結論1)巖心、巖屑樣品分析的核磁錄井孔隙度一般小于核磁測井孔隙度，但兩者有較好的趨勢一致性。2)巖心、巖屑樣品分析的核磁錄井滲透率一般小于核磁測井滲透率，兩者有一定的趨勢一致性(巖心樣品好于巖屑樣品)。3)孔隙度的相關性、趨勢一致性好于滲透率的相關性、趨勢一致性;巖心樣品孔隙度、滲透率相關性、趨勢一致性整體好于巖屑樣品孔隙度、滲透率相關性、趨勢一致性。4)巖屑樣品核磁錄井孔隙度和滲透率受樣品代表性的影響較大，但整體變化趨勢與核磁測井得到的孔隙度、滲透率參數的變化趨勢是一致的。5)在井況復雜(如井壁極不規則、狗腿了井等)和地層復雜(如高溫高壓地層)的情況下，可用核磁錄井獲取的參數代替核磁測井。參考文獻:1肖立志.核磁共振成像測井與巖石核磁共振及其應用M.北京:科學出版社.1998 :3.2石油測井情報協作組.測井新技術應用:成象測井核磁共振測井巖電研究M.北京:石油工業出版社.1998