核磁共振在石油測(cè)井中的應(yīng)用

張雪

摘 要：隨著工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，石油是工業(yè)化不斷發(fā)展的必然產(chǎn)物，對(duì)全球的工業(yè)都有巨大的影響。在我國(guó)，石油的分布主要在地下層，而石油如果需要開采，就一定要對(duì)石油實(shí)施測(cè)井技術(shù)。

關(guān)鍵詞：核磁共振；石油測(cè)井；分析研究

我國(guó)地大物博，地理位置較為復(fù)雜，加之地形結(jié)構(gòu)的多種多樣導(dǎo)致石油的鉆進(jìn)工作面臨越來越多的問題，石油開采在鉆到一定的深度之后就一定要進(jìn)行測(cè)井工作。以獲取更多的石油地質(zhì)信息和工程技術(shù)資料，為之后的開采提供信息與技術(shù)保障。石油測(cè)井實(shí)際上是石油開采之前必須要完全的工序，要想真正意義上的保障石油測(cè)井的治療，就需要以強(qiáng)大的技術(shù)為支撐。文章以核磁共振為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)石油測(cè)井實(shí)施分析。

一、相關(guān)概念

所謂核磁共振實(shí)際上就是磁矩不是零的原子核，其在外磁場(chǎng)的不斷作用下自旋能級(jí)出現(xiàn)塞曼分裂，其共振吸收某個(gè)頻率射頻輻射而出現(xiàn)的物理過程。研究顯示，核磁共振是由原子核不斷的進(jìn)行自旋運(yùn)動(dòng)而出現(xiàn)的。需要特別注意的，不同原子核其自旋運(yùn)動(dòng)的狀況也會(huì)又有所不同，在原子核自旋運(yùn)動(dòng)的過程中，窮自旋的量子數(shù)如果大于零，就會(huì)存在NMR信號(hào)，這樣就會(huì)在磁場(chǎng)的周邊，核磁矩會(huì)受到力矩作用，這樣就如同磁場(chǎng)周邊會(huì)存在一定的規(guī)則性運(yùn)動(dòng)，當(dāng)然在磁場(chǎng)守力磁力出現(xiàn)改變的情況下，核磁矩就會(huì)出現(xiàn)共振吸收情況。

二、核磁共振應(yīng)用于石油測(cè)井

（一）測(cè)井流體識(shí)別中的使用

實(shí)際上石油測(cè)井的最終目的就是為后續(xù)的石油開發(fā)提供資源或者相關(guān)數(shù)據(jù)，最大限度的保障石油開發(fā)能夠安全進(jìn)行。石油測(cè)井過程中，井眼直徑不同和測(cè)井的流體體積有直接的關(guān)系，如果井眼直徑較大，則相應(yīng)的圍繞測(cè)井儀器所出現(xiàn)的流體體積也會(huì)更大。為了能夠最大限度的降低流體對(duì)測(cè)井帶來的直接影響，通過核磁共振，不但能夠?qū)y(cè)井流體實(shí)施識(shí)別，另外還能夠最大限度的保障測(cè)井信息的準(zhǔn)確性。

（二）測(cè)井深度的使用

對(duì)石油井眼進(jìn)行測(cè)量的過程中，因?yàn)槎喾N因素會(huì)導(dǎo)致測(cè)井深度與實(shí)際有一定的差別，這樣就會(huì)對(duì)后期石油開采造成一定的問題，直接影響石油井眼信息的質(zhì)量。研究顯示，對(duì)石油井眼深度有直接影響的因素有很多種，其中測(cè)井過程、測(cè)井速度以及測(cè)井儀器因?yàn)橘|(zhì)量以及操作方式的不同會(huì)對(duì)測(cè)井深度有一定的影響。為了能夠盡可能的降低測(cè)井的誤差，保障數(shù)據(jù)以及信息的有效性，核磁共振通過核磁矩，會(huì)對(duì)自選運(yùn)動(dòng)中出現(xiàn)的能力實(shí)施吸收處理，在原子核從低能向高能轉(zhuǎn)變的過程中，磁場(chǎng)周邊平衡狀態(tài)也會(huì)有一定程度的變化，另外在脈沖能力和磁場(chǎng)垂直的情況下，就可以對(duì)井眼深度產(chǎn)生電流信號(hào)，這樣就能夠精準(zhǔn)的測(cè)算出井眼深度。

（三）測(cè)井隙度的使用

因?yàn)椴煌胤狡涞乩項(xiàng)l件以及地形結(jié)構(gòu)都完全不相同，依據(jù)地質(zhì)以及地球物理?xiàng)l件，科學(xué)有效的使用整體測(cè)井方法，能夠有效的分析鉆孔地質(zhì)的剖面，對(duì)有價(jià)值的礦產(chǎn)實(shí)施探測(cè)，這樣就能夠?yàn)閮?chǔ)量的計(jì)算提供最準(zhǔn)確有效的數(shù)據(jù)。實(shí)際上核磁共振在測(cè)井過程中對(duì)空隙的測(cè)量能夠有效體現(xiàn)測(cè)井區(qū)孔隙度和流體中所含氫指數(shù)，另外需要特別注意的是，孔隙度為儲(chǔ)層評(píng)價(jià)的主要參數(shù)，在核磁共振的作用下其孔隙度僅僅會(huì)對(duì)空隙流體有反應(yīng)，在確定地層空隙度問題上，具備不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。在使用核磁共振對(duì)石油井眼空隙實(shí)施測(cè)量的過程中，地層孔隙測(cè)量往往會(huì)受到多個(gè)因素的影響，比如回波間隔、時(shí)間等。所以為了能夠最大限度的保證孔隙度所測(cè)量得到數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，在測(cè)量過程中需要具體問題具體分析。

（四）測(cè)井滲透率中應(yīng)用

我國(guó)石油資源往往存儲(chǔ)在地表面層之下，加之我國(guó)地表結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜，所以在井眼測(cè)量過程中需要特別注意的一個(gè)問題就是滲透率。滲透率為表征儲(chǔ)層滲流特性的基本參數(shù)，有相關(guān)測(cè)井與實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)都充分表明，核磁共振的測(cè)井能夠最好的表征巖石空隙結(jié)構(gòu)。所以，核磁共振的測(cè)井問題成了和滲透機(jī)理最為直接有效的測(cè)井方法。其原理是，核磁共振通過借助核磁矩在不斷自旋的過程中產(chǎn)生的回波串，在此過程中通過對(duì)回波串實(shí)施反演，這樣就能夠獲取空隙譜，這樣就能夠計(jì)算出在完全不同的時(shí)間段內(nèi)弛豫時(shí)間流體所占據(jù)的比例，利用完全不同時(shí)間內(nèi)流體的比例來對(duì)測(cè)井過程中的滲透率進(jìn)行計(jì)算，為井眼的開發(fā)利用率提供最佳的保障。

（五）測(cè)井含油氣飽和度應(yīng)用

石油的開發(fā)需要注意質(zhì)量與效率的問題，石油資源的開發(fā)過程中要特別注意所開發(fā)的石油質(zhì)量，相同地方不同時(shí)間所開發(fā)出來的石油質(zhì)量往往會(huì)不同，其石油飽和度往往也需要進(jìn)行測(cè)量處理。油氣飽和度往往會(huì)受到多種因素的直接或者間接影響，導(dǎo)致飽和度得到不最有效的保障，致使石油的開采率降低?，F(xiàn)階段所使用的測(cè)井方法有兩種，一種是常規(guī)測(cè)井加上介電測(cè)井法，通過介電測(cè)井方法不會(huì)直接受到地層水礦化度的限制，在解除這種限制的條件下，能夠有效判斷油田注入淡水之后油以及水飽和度改變，不過隨著開采難度的加大以及地質(zhì)條件的變化，此種方法現(xiàn)已不能有效保障所測(cè)量數(shù)據(jù)的有效性。而核磁共振則通過不同時(shí)期回波反演，其在反演的時(shí)候所出現(xiàn)的脈沖差值，能夠最大限度的保證測(cè)井油氣飽和度比值，為石油的開采提供最有效的數(shù)據(jù)。

三、結(jié)語

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及信息技術(shù)的不斷發(fā)展，核磁共振運(yùn)用而生。核磁共振為一種技術(shù)較為先進(jìn)的石油井眼測(cè)量方法，通過不斷實(shí)踐與研究，測(cè)量技術(shù)在我國(guó)已有很大的保障。石油對(duì)我國(guó)工業(yè)的發(fā)展有著極大的推動(dòng)作用，為了能夠滿足我國(guó)工業(yè)以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，我國(guó)近幾年的石油開發(fā)得到了很快的發(fā)展，而為了有效保障石油開采的效率以及質(zhì)量，將測(cè)井工作做好對(duì)石油開采有著特殊的意義。在石油開采過程中，通過核磁共振可以有效的保障測(cè)井的效率，提升測(cè)井的質(zhì)量，為石油的開發(fā)提供最有效的信息與數(shù)據(jù)。

參考文獻(xiàn)

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