核磁共振測井應(yīng)用研究

黃玉亮（中海油田服務(wù)股份有限公司）

引語

自上個世紀90年代中國引入核磁共振測井技術(shù)以來，在接近20年的時間里，核磁共振測井技術(shù)得到了迅速推廣。盡管核磁共振技術(shù)的優(yōu)越性有目共睹，也獲得了越來越多的油田公司的認可。但是，我國在實際應(yīng)用核磁共振測井技術(shù)時，尤其是檢測孔隙度和識別流體時，檢測結(jié)果經(jīng)常不夠準(zhǔn)確。盡管在理論上，核磁共振測井技術(shù)是測量孔隙度的最佳選擇。但在實踐中卻發(fā)現(xiàn)，在某些條件下，核磁共振測井求出的孔隙度與實際值產(chǎn)生較大的偏差。而應(yīng)用核磁共振測井技術(shù)識別流體時，雖然近年來有了堅實的理論支持，并研發(fā)了相應(yīng)的使用數(shù)據(jù)采集和處理方法，但在實際應(yīng)用中，卻需要嚴苛的使用條件，有著很大的局限性。

一、核磁共振測井孔隙度

核磁共振測井孔隙度不僅反映了被測區(qū)域地層的孔隙度，也是該區(qū)域孔隙中流體含氫指數(shù)的客觀體現(xiàn)。核磁共振測井孔隙度的精確性與鉆井液礦化度、孔隙流體含氫指數(shù)、CPMG回波串采集參數(shù)、回波串的信噪比、刻度、采集模式與處理方法等因素密切相關(guān)。

相比于孔隙流體含氫指數(shù)，回波串采集參數(shù)、回波間隔和個數(shù)以及刻度對于核磁共振測井孔隙度的影響直觀明確，且有規(guī)律可循。在實際應(yīng)用中，這些因素易于控制，校正也相對簡單。而孔隙流體含氫指數(shù)和孔隙體積在實際作業(yè)中往往難以確定，給核磁共振測井孔隙度的校正帶來了不小的挑戰(zhàn)。上述幾個影響因素一般情況下，會使核磁共振測井孔隙度偏低。在孔隙度較低的油氣儲層應(yīng)用核磁共振測井技術(shù)時，由于回波串的信噪比較低，將使測定孔隙度明顯高出實際孔隙度。而鉆井液礦化度過高，或含過多的鈉離子時，也會降低回波傳信躁比，從而影響核磁共振測井孔隙度的精確性。

在實際應(yīng)用核磁共振測井孔隙度總結(jié)發(fā)現(xiàn)：在含氣儲層和稠油儲層，受孔隙流體含氫指數(shù)、回波間隔等因素影響，測定的地層孔隙度一般偏??；在輕質(zhì)油和汗水儲層，測定的地層孔隙度是準(zhǔn)確可靠的；在顯著擴徑井段，測定結(jié)果一般偏高；在信噪比較低或鉆井液鈉離子濃度過高時，測定結(jié)果也會偏高。出現(xiàn)上述偏差時，采取恰當(dāng)?shù)姆椒梢赃M行校正和消除。

二、核磁共振測井流體識別

利用二位核磁共振測井技術(shù)，可以識別流體并做出評價。在溫度、壓力、回波間隔和磁場梯度已知的情況下，可以簡便地估算天然氣的核磁共振特性。在實際應(yīng)用中，氣—水體系中的水一般為潤濕相，可以方便地采用雙TW模式進行數(shù)據(jù)采集和DSM或TDA分析方法，進行流體的識別工作。但是，應(yīng)用核磁共振測井識別天然氣時，要求必須要足夠大的地層壓力和含氣孔隙體積，并且天然氣的T2與束縛水相互分離。在利用核磁共振測井技術(shù)識別并評價輕質(zhì)油時，受地層潤濕性的限制，DSM和TDA分析方法往往不適用。原油黏度也會對輕質(zhì)油的識別與評價帶來不小的困難。在某些條件下，應(yīng)用核磁共振測井技術(shù)識別并評價輕質(zhì)油還是可行的。而中度黏度油的識別與評價就更加困難了。黏度的增大使得DSM和TDA都不適于分析中度黏度油。而其他的分析方法在理論上并不成立，只能是依靠經(jīng)驗進行分析，應(yīng)用效果差強人意。相比之下，稠油的識別與評價仍然具有一定的可行性，但較輕質(zhì)油更加困難。由于流動性很差，稠油在沖洗帶仍然具有很高的含油飽和度，但其T1和T2長度和分布范圍與束縛水極為類似，識別難度大。近年來，二位核磁共振測井技術(shù)在流體識別與評價上體現(xiàn)出了良好的發(fā)展前景，但隨著技術(shù)的進步，新的問題也不斷的出現(xiàn)。在目前的技術(shù)條件下，綜合應(yīng)用二位核磁測井和其他測井技術(shù)，可以獲得好的效果。

三、核磁共振測井束縛水和滲透率

核磁共振測井束縛水和滲透率不僅有堅實的理論基礎(chǔ)，而且已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。在核磁共振測井技術(shù)出現(xiàn)以前，沒有任何一種測井方法可以檢測地層的束縛水和滲透率。目前較常使用的束縛水模型包括截止值模型和譜系數(shù)模型兩種。截止值模型與實際情況并不完全相符，但模型簡單，應(yīng)用簡便；而譜系數(shù)模型更接近實際情況，但模型較復(fù)雜，在實際應(yīng)用中不太方便。根據(jù)T2分布的不同含義，估算得出的束縛水也相應(yīng)有著不同內(nèi)涵。求取方法和樣品特性也會直接影響到截止值，想要精確全面的反映束縛水的實際情況在目前還是不可能的。Coates和SDR是主要的滲透率模型，二者僅在表達T2分布的方式上存在區(qū)別。一般情況下，Coates模型的準(zhǔn)確性不會受到孔隙中油氣的干擾，而SDR模型受油氣影響較大。與束縛水一樣，滲透率也不是利用核磁共振測井技術(shù)直接測量的量，而是一個導(dǎo)出量，受到刻度、巖性等諸多因素的影響。核磁共振也不能真實反映滲透率的各向異性，在一些極端條件下，核磁共振測井也無法正確估算滲透率。

結(jié)語

核磁共振測井技術(shù)在我國應(yīng)用廣泛，成效顯著，但也存在很多應(yīng)用問題和技術(shù)瓶頸，仍然有待提升和完善。加大孔隙度偏差校正方法研究力度；完善二位核磁共振測井識別與評價流體的技術(shù)；對束縛水和滲透率進行合理標(biāo)定；是推進核磁共振測井技術(shù)發(fā)展的重要研究內(nèi)容。

[1]邱廣軍.核磁共振成像測井應(yīng)用[J].內(nèi)江科技,2010,(01).

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