核磁共振測井不止用于井下測量 還可在地面測量巖芯

通訊員 常潔芮

3 月4 日至13 日，中國石油集團(tuán)測井有限公司（簡稱中油測井）使用該企業(yè)自主知識產(chǎn)權(quán)的移動(dòng)式全直徑巖心核磁共振設(shè)備，在大港油田張巨河某重點(diǎn)評價(jià)井完成現(xiàn)場應(yīng)用和全部解釋評價(jià)任務(wù)，標(biāo)志著該企業(yè)車載快速巖石物理實(shí)驗(yàn)室在大港油田首戰(zhàn)告捷。

核磁共振技術(shù)作為一種重要的現(xiàn)代分析手段已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。其中核磁測井（核磁共振測井），是測量地層中的氫核在地磁場中自由旋進(jìn)的測井方法。在傳統(tǒng)的核磁測井中，現(xiàn)場作業(yè)人員需要將核磁儀器使用電纜下入井筒中。

圖為井下巖芯被批量裝入車載核磁系統(tǒng)

中油測井天津分公司解釋評價(jià)工程師宋宏業(yè)介紹傳統(tǒng)核磁測井方法時(shí)表示，在地磁場的作用下，地層中那些自旋軸與地磁場不完全重合的氫核繞地磁場旋進(jìn)。如果在下井儀器中用極化線圈產(chǎn)生與地磁場垂直的強(qiáng)脈沖磁場(與地磁場比較而言)，迫使氫核的自旋軸離開地磁場的方向，當(dāng)極化磁場去掉后，它們繞地磁場旋進(jìn)并逐漸恢復(fù)到原有狀態(tài)。氫核的旋進(jìn)在感應(yīng)線圈中產(chǎn)生逐漸衰減的射頻信號，其幅度取決于地層中自由流體的氫核數(shù)，稱自由流體指數(shù)，而束縛水或死油對核磁測井不起明顯作用。井眼產(chǎn)生的信號衰減很快，可以通過延遲測量時(shí)間將其影響減至最小。根據(jù)自由流體指數(shù)可獲得巖石的自由流體孔隙度，配合其他資料可計(jì)算滲透率。如果進(jìn)而測量熱弛豫時(shí)間，則可以區(qū)別油和水。

較傳統(tǒng)的核磁測井方法相比，移動(dòng)式全直徑巖心核磁共振測井是車載巖石物理實(shí)驗(yàn)室搭載的移動(dòng)式全直徑巖心核磁共振測井儀器，能夠?qū)崿F(xiàn)在現(xiàn)場對剛出筒的巖心進(jìn)行快速、連續(xù)、無損、高精度的一維T2 與二維T1-T2 核磁共振測量與資料快速處理解釋，并獲取可靠的地層孔隙度、孔隙結(jié)構(gòu)、流體性質(zhì)、含油飽和度等信息。打個(gè)最恰當(dāng)?shù)谋扔?，在醫(yī)院是把患者推進(jìn)醫(yī)療核磁檢測儀進(jìn)行檢測，而在井場，是把從地層取得的巖芯有序排入核磁共振測井儀進(jìn)行檢測。

在此次施工中，技術(shù)人員對鉆井取心所獲得的巖芯進(jìn)行核磁共振測量，細(xì)化巖性綜合分析，并結(jié)合顯示情況，優(yōu)化后續(xù)測量模式和井段，對于進(jìn)一步系統(tǒng)掌握該區(qū)域產(chǎn)層巖性特點(diǎn)、分析儲層物性主控因素有著重要意義。在完成該井巖芯分析作業(yè)后，作業(yè)人員還在河北滄州棗園油區(qū)某井石膏層進(jìn)行了該項(xiàng)目應(yīng)用，對錄井油氣顯示井段測量到了含油信息，證實(shí)了儀器的可靠性，為該項(xiàng)技術(shù)的推廣積累了經(jīng)驗(yàn)。

此次作業(yè)負(fù)責(zé)人莊學(xué)良表示，盡管傳統(tǒng)核磁測井具有測量連續(xù)性強(qiáng)、質(zhì)量綜合信息量大的特點(diǎn)，但由于其儀器直徑較粗、測量速度較慢，在工程上一直存在著一定阻卡風(fēng)險(xiǎn)。從質(zhì)量安全角度看，全井曲率變化較大的井是否能夠保證儀器安全通過仍然是令人擔(dān)憂的問題。針對以上這些問題，如果能夠?qū)@井取心工藝取出的巖芯進(jìn)行測量，核磁共振技術(shù)在安全層面的性價(jià)比將大大得到提升，其應(yīng)用前景也將大為廣闊。