試論核磁共振錄井技術(shù)在油田開采中的應(yīng)用

（中國石油渤海鉆探工程有限公司第二錄井公司,天津 300000）

隨著油田勘探技術(shù)的不斷提高，急切需要在鉆井過程中可以準(zhǔn)確地獲取儲(chǔ)層物性參數(shù)資料，從而提高綜合開采的效益。以前人們一般會(huì)采用室內(nèi)常規(guī)巖心分析的方法來獲取儲(chǔ)集層物性參數(shù)，盡管也可以得到比較準(zhǔn)確的分析結(jié)果，但是分析的時(shí)間卻很長，這樣一來就容易趕不上油田勘探的需要，就會(huì)對油氣藏的快速準(zhǔn)確評價(jià)造成影響。核磁共振錄井技術(shù)是利用核磁共振原理在現(xiàn)場對巖屑或巖心進(jìn)行測量，根據(jù)獲取的儲(chǔ)層T2 弛豫譜計(jì)算滲透率、孔隙度、可動(dòng)流體等參數(shù)、含油飽和度，對儲(chǔ)層和流體性質(zhì)進(jìn)行快速分析評價(jià)[1]。該項(xiàng)技術(shù)巖屑樣品分析獨(dú)具特色，分析快速及時(shí)，能滿足油田勘探和開采現(xiàn)場的需要。

1 核磁共振錄井技術(shù)的發(fā)展

核磁共振錄井技術(shù)在油田勘探和開采中是一項(xiàng)新興的錄井技術(shù)。國內(nèi)從開始推廣應(yīng)用到現(xiàn)在沒多長時(shí)間，但卻取得了很大的進(jìn)步。一方面是對核磁儀器進(jìn)行了巨大的改進(jìn)，提高了測量的精度；一方面是對核磁錄井技術(shù)的進(jìn)一步分析和研究，它的應(yīng)用范圍得到了不斷地推廣。從最初的只對碎屑巖儲(chǔ)層進(jìn)行快速評價(jià)、提供試油井段等方面的應(yīng)用，到現(xiàn)在能夠進(jìn)行非碎屑巖及稠油儲(chǔ)層評價(jià)，確定油水變化情況，并在區(qū)塊評價(jià)等方面均有應(yīng)用。由此可見，核磁錄井技術(shù)的應(yīng)用不斷推廣和擴(kuò)大，并且已經(jīng)在油氣田勘探開采的研究中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。1997 年，中國石油勘探開采研究院廊坊分院研制出第一臺(tái)具有國際領(lǐng)先水平的國產(chǎn)核磁共振分析儀。這臺(tái)核磁共振分析儀主要應(yīng)用于油田生產(chǎn)的服務(wù)，在 2003 年開始推廣核磁錄井儀的使用。核磁共振錄井儀也稱低磁場核磁儀，是利用地層流體中氫原子核的共振特性的測量方法[2]。

2 核磁共振技術(shù)的原理

核磁共振錄井技術(shù)的原理，就是通過檢測巖樣孔隙內(nèi)部的流體性質(zhì)和流體量，來檢測巖石孔隙固體表面和流體之間的相互作用，從而得知油水飽和度、滲透率和儲(chǔ)層孔隙度等評價(jià)參數(shù)。核磁共振錄井在實(shí)際測量過程中，主要獲取T 2 衰減曲線，這個(gè)曲線主要由束縛粘土、流體、溶洞、裂縫、自由流體等孔隙信號(hào)組成。衰減曲線經(jīng)過處理后可以得出T 2 弛豫譜，流體所受到固體表面的作用力的強(qiáng)弱就是用T 2 弛豫譜的大小來反映。核磁弛豫譜圖一般規(guī)律為弛豫時(shí)間越長，孔隙就會(huì)越大，油質(zhì)就會(huì)越輕；相反，如果弛豫時(shí)間越短，孔隙就會(huì)越小，油質(zhì)反而就會(huì)越稠[3]。如果弛豫圖的束縛部分及可動(dòng)部分表現(xiàn)出連續(xù)現(xiàn)象，說明儲(chǔ)層的孔隙比較均勻，這就是碎屑巖儲(chǔ)層；如果束縛部分及可動(dòng)部分表現(xiàn)的不連續(xù)時(shí)，說明儲(chǔ)層孔隙不均勻，就會(huì)存在裂縫、溶洞等。

3 核磁共振錄井技術(shù)基本應(yīng)用

3.1 有效評價(jià)碎屑巖儲(chǔ)層物性

核磁弛豫譜可以清楚地反映出巖石內(nèi)部孔隙的大小分布情況，在實(shí)際過程中，可以根據(jù)核磁圖譜的形態(tài)定性來區(qū)分儲(chǔ)層的好壞，如果儲(chǔ)層物性好且弛豫時(shí)間相對較長，那么說明可動(dòng)流體比較發(fā)育；如果儲(chǔ)層物性差并且弛豫時(shí)間相對較短，那么束縛流體相對發(fā)育。利用測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行定量準(zhǔn)確評價(jià)，通過不斷總結(jié)并與常規(guī)物性資料對比，建立了各個(gè)應(yīng)用區(qū)塊碎屑巖物性評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，并在實(shí)際錄井過程中對實(shí)時(shí)錄井資料進(jìn)行快速評價(jià)[4]。

3.2 識(shí)別儲(chǔ)層流體性質(zhì)

根據(jù)油氣水等流體在核磁弛豫譜上顯示的不同位置，可以對油氣的水層直接判斷，再利用核磁可動(dòng)流體飽和度及含油飽和度等參數(shù)建立不同油品、不同儲(chǔ)層、不同地區(qū)的油氣水層解釋初步標(biāo)準(zhǔn)，然后根據(jù)儲(chǔ)層的物性特征及油氣試采資料建立各區(qū)塊解釋評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及繪制解釋圖版進(jìn)行解釋評價(jià)。

4 核磁共振錄井技術(shù)特色應(yīng)用

4.1 對低滲透儲(chǔ)層進(jìn)行評價(jià)。當(dāng)油田進(jìn)入勘探的后期工作時(shí)，勘探和開采就會(huì)面對大量的低孔滲油氣藏，由于這類儲(chǔ)層惡劣的地質(zhì)條件，孔隙內(nèi)的流體受到固體表面很大的束縛力，相對不好評價(jià)。評價(jià)過程增加了難度，這就需要充分考慮可動(dòng)流體飽和度與束縛流體飽和度兩個(gè)參數(shù)，要明確儲(chǔ)層內(nèi)到底有多少流體不能流動(dòng)，占多大比例，并結(jié)合滲透率和孔隙度等參數(shù)對低滲透儲(chǔ)層做出評價(jià)。

4.2 對稠油儲(chǔ)層進(jìn)行評價(jià)。稠油層會(huì)對核磁信號(hào)造成不同程度的影響，這主要是因?yàn)槌碛蛯泳邆涓呙芏?、高粘度、低流?dòng)性等特征。一般情況下，稠油的弛豫時(shí)間短、核磁信號(hào)相對較弱，受其影響的T 2弛豫譜形態(tài)也會(huì)發(fā)生變化，稠油的核磁信號(hào)與束縛流體的信號(hào)重疊在一起[5]。所以要使稠油測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，就要對稠油信號(hào)進(jìn)行詳細(xì)可靠的系數(shù)恢復(fù)。

4.3 區(qū)域物性資料評價(jià)。在單井物性評價(jià)分析基礎(chǔ)上，進(jìn)行區(qū)域多井物性資料對比分析，從而明確區(qū)塊的物性情況，為勘探及開采提供有效評價(jià)依據(jù)。另外，核磁錄井在水平井導(dǎo)眼中的目的層的儲(chǔ)層評價(jià)、完鉆匯報(bào)、確定巖心水淹情況、試油討論等方面都有應(yīng)用。

4.4 對非碎屑巖進(jìn)行評價(jià)。非碎屑巖儲(chǔ)層的油藏分布不均勻，其構(gòu)造條件是構(gòu)成油氣藏的重要因素，有構(gòu)造縫相互連通就會(huì)很大程度的提高滲透率，而且還會(huì)產(chǎn)生次生孔隙或者裂縫，從而提高油氣藏的儲(chǔ)運(yùn)能力。裂縫不僅可作為儲(chǔ)集空間，還可以連通孤立的氣孔或連通性差的其他孔隙，就會(huì)提高儲(chǔ)層的滲透性，為火山巖的溶蝕作用提供了良好的基礎(chǔ)。由此可見，裂縫對評價(jià)非碎屑巖儲(chǔ)層性能具有重要意義。

[1]苑洪瑞,李紹芹,賈翠竹等.核磁共振錄井樣品選取方法探討 [J].錄井工程,2006,17(3):63～65.

[2]王守軍,慈興華,王志戰(zhàn),王曉惠.核磁共振錄井技術(shù)在勝利油田的應(yīng)用[J].錄井工程,2007,(01).

[3]毛鳳鳴,戴靖.復(fù)雜小斷塊石油勘探開采技術(shù) [M].北京:中國石化出版社,2005.194～380.

[4]段傳麗,陳踐發(fā),郭建軍等.實(shí)驗(yàn)室條件下厭氧降解原油及次生氣體地球化學(xué)特征[J].石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì),2008,30(3):297～302.