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1、核磁共振测井新技术培训核磁共振测井新技术培训一、核磁共振测井技术特点一、核磁共振测井技术特点二、核磁共振测井原理二、核磁共振测井原理三、质量控制三、质量控制四、核磁共振资料解释方法四、核磁共振资料解释方法五、主要地质应用五、主要地质应用六、处理解释流程六、处理解释流程目目 录录一、核磁共振测井技术特点一、核磁共振测井技术特点常规测井的局限性：经过70年发展起来的常规测井技术，已经形成了不同的测井系列来解决不同的地质任务，在比较理想的情况下，这些方法具有一定的有效性，一旦地质条件变得复杂，这种有效性就会受到影响，这是由于常规测井本身的响应特征决定的。常规测井响应的影响因素较为复杂，通常包括许多与
2、油气无关的因素，如岩石骨架成分及含量、矿物参数的准确性等直接影响评价结果的精度。常规测井响应方程所依据的地层模型过于简单，满足不了油气评价的要求，许多与油气特征直接有关的因素不能被测井响应分辨而无法考虑进去如渗透率、孔径、毛管束缚水等。核磁共振测井以全新的原理，提供一套全新的信息，通过全新的响应关系对油气层进行评价：1、对所观察的原子核具有选择性氢；2、对原子核所处的外部环境具有选择性信号直接来自地层孔隙流体，基本不受骨架影响；3、通过调解发射频率，可尽量规避井眼、泥浆的影响；4、观察到的回波串，是岩石孔隙结构和流体流动特征的综合反应，包含了孔隙类型、孔径大小、孔隙连同性、流体类型等信息；一、
3、核磁共振测井技术特点一、核磁共振测井技术特点技术优势：1、仪器结构设计巧妙，通过测量地层中氢核的驰豫性质来直接探测地层的孔隙特性和流体流动特性。2、在井眼规则时，不受井眼和泥浆的影响，适应于各种岩性和储层条件下的测井需要，精度高，分层能力强。3、能提供地层的总孔隙度、有效孔隙度，是唯一能够直接测量地层自由流体和束缚流体的方法。4、能实时提供连续的地层渗透率剖面，比较准确的反应了地层的渗流特性。一、核磁共振测井技术特点一、核磁共振测井技术特点5、测井解释清晰、直观、方便，有助于综合分析和判别油水。6、采用双TW和双TE测井，可直接判断流体类型。7、识别低电阻率、低孔渗油气层，在复杂岩性油气藏的测
4、井评价方面，具有明显优势和应用潜力。8、与常规资料结合进行分析处理，可提高对储层参数的计算精度，使解释结果准确性大大提高。一、核磁共振测井技术特点一、核磁共振测井技术特点1”760kHz580kHz9个环形壳层个环形壳层(间隔间隔1mm,厚度厚度1mm)二、核磁共振测井原理无外界磁场影响时无外界磁场影响时:单个磁矩随机取向；单个磁矩随机取向；系统宏观上没有磁性。系统宏观上没有磁性。二、核磁共振测井原理受到外界磁场作用受到外界磁场作用表现为表现为:原子核吸收原子核吸收能量，磁矩取向变化能量，磁矩取向变化（极化）（极化）二、核磁共振测井原理垂直方向上施加交变磁垂直方向上施加交变磁场场在垂直在垂直0
5、 0方向上加交变方向上加交变磁场，频率磁场，频率=0=B0=0=B0发生发生核磁共振吸收现象核磁共振吸收现象。也就是也就是 M M被扳倒。被扳倒。发射脉冲，发射脉冲，M M扳倒扳倒9090度度发射脉冲，发射脉冲，M M扳倒扳倒180180度度二、核磁共振测井原理交变磁场作用后交变磁场作用后弛豫弛豫磁化矢量朝磁化矢量朝0 0方向恢复，方向恢复，使核自旋系统从非平衡使核自旋系统从非平衡分布恢复到平衡分布。分布恢复到平衡分布。纵向弛豫纵向弛豫T1T1横向弛豫横向弛豫T2T2二、核磁共振测井原理纵向弛豫纵向弛豫/T1/T1非平衡态磁化矢量的纵向非平衡态磁化矢量的纵向分量恢复到初始磁化矢量分量恢复到初始
6、磁化矢量M0M0的过程的过程横向弛豫横向弛豫/T2/T2非平衡态磁化矢量的水平分非平衡态磁化矢量的水平分量量MxyMxy衰减至零的过程衰减至零的过程二、核磁共振测井原理核磁共振信号测量核磁共振信号测量现代核磁信号的测量采用：现代核磁信号的测量采用：自旋回波法自旋回波法CPMGCPMG脉冲脉冲测量过程：极化测量过程：极化-扳倒扳倒-失相失相-重聚重聚-测量测量 -再失相再失相-再重聚再重聚-再测量再测量 ECHOECHOyyx)180()180()90(二、核磁共振测井原理（1 1）永久磁铁使氢核极化）永久磁铁使氢核极化产生可观测的宏观磁化产生可观测的宏观磁化量；量；（2 2）由天线向地层发射）
7、由天线向地层发射CPMGCPMG脉冲序列，接收微脉冲序列，接收微伏级的回波信号，观测伏级的回波信号，观测整个回波串；整个回波串；（3 3）一个回波采集完毕，）一个回波采集完毕，需等待一段时间需等待一段时间TwTw，使，使氢核宏观磁化量逐渐恢氢核宏观磁化量逐渐恢复到平衡状态。复到平衡状态。二、核磁共振测井原理核磁共振测井测量的原始数据核磁共振测井测量的原始数据二、核磁共振测井原理1.1.质量控制指标质量控制指标 核磁资料有两个最重要的控制指标，GAIN和CHI值。其具体的指示质量界如下：当GAIN 300，资料质量较好；当GAIN 在200-300之间，资料质量中等；当GAIN(35)T1h(T
8、1h轻烃的纵向驰豫时间)，每次测量时使纵向驰豫达到完全恢复，利用两个不同的回波间隔TEL和TES，测量两个回波串。由于水与气或水与中等粘度的油扩散系数不一样，使得各自在T2分布上的位置发生变化，由此，对油、气、水进行识别，它是一种扩散系数加权方法。四、核磁共振资料解释方法四、核磁共振资料解释方法根据T2谱的特性定性识别孔隙结构：核磁共振测井不仅可以获得高质量的有效孔隙度参数，而且用它的T2分布谱，还可以直接反映岩石的有效孔隙半径和岩石的比表面积。T2数值越小其对应的孔隙半径越小，是岩石中小孔隙或微孔隙的反映；T2数值越大其对应的孔隙半径越大，是岩石中较大孔隙的反映。五、主要地质应用Sw=100
9、%T2T2Sw CLS模块，双击后出现图11所示的对话框。六、处理解释流程六、处理解释流程图10图11六、处理解释流程六、处理解释流程 在图11中的file菜单中先选择要转换的文件，然后点击下面General Setup出现图12所示的对话框，将其中的input depth units和output depth units选项都设置为meters后关闭，再在file菜单中给出转换后的文件名，一般均用默认名。图12六、处理解释流程六、处理解释流程 再单击图11中Curve Setup按钮将出现图13中的对话框，在此设置好转换深度和在CLS中曲线所叫的名称后关闭。完成以上操作后点击图11中的Pro
10、cess按钮就将ASCII格式的数据转换成了CLS格式的数据。图13六、处理解释流程六、处理解释流程6、并入常规数据 有了CLS格式的常规数据就可以直接拷贝到核磁数据中，操作步骤是在图1的主界面中打开CLS Merge模块，如图14。先单击界面中的Open Source CLS File按钮，选择常规数据所在的文件，然后单击Open Target CLS File按钮，选择核磁数据所在的文件。再点击Seclet Curves按钮将出现图15所示的对话框，将左边框中的曲线选中后，单击箭头让它们进入右边框，点击ok。回到图14中点击Begin Merge按钮完成操作。六、处理解释流程六、处理解释流
11、程图14六、处理解释流程六、处理解释流程图15六、处理解释流程六、处理解释流程7、曲线深度校正 通常核磁数据与常规数据存在深度差，为此需要进行深度校正，对于整体平移不做多说，这里只介绍如何利用DPP系统中的Depth Match模块进行深度校正。在图1中双击Depth Match图标将出现图16所示的对话框（此时还没有曲线），然后在File菜单中选择基准线与校正线，我们以常规的GR做基准线，以核磁的MGR做校正线后出现图16的效果。此时就可以根据曲线形态添加合适的校深线，添加完后点击Apply Shifts完成MGR曲线的校正，此时可以用Overlay Curve将GR选中拖到MGR上看深度是
12、否校齐，如果不齐可用Undo Last进行撤销上一次的操作继续添加校正线再点击Apply Shifts。当MGR深度完全一致后先撤销应用，因为其它曲线需要一起跟MGR进行校正，也就是将校正线添加好后将除常规数据外的所以曲线都选为校正曲线再按Apply Shifts，最后在File菜单中保存结果。六、处理解释流程六、处理解释流程图16六、处理解释流程六、处理解释流程8、综合分析预处理(PRE_MRIAN)有了常规数据就可以结合常规曲线对孔隙中流体进行综合分析，这需要分三步完成，首先要在PRE_MRIAN模块中进行预处理，该模块的主要功能有：计算地层总孔隙度；计算视地层水电阻率；利用MRIL资料计
13、算视粘土水饱和度SWBMRI；生成SWB-MRIAN估计粘土水饱和度所需要的一系列数据等。操作步骤是在图2中选择PRE_MRIAN选项单击Apply，此时出现图17所示的对话框，仍然是在File菜单中选择要处理的文件和对应的参数卡，再在Options对参数卡进行修改，主要修改有以下几项，修改好点击run即完成预处理工作。六、处理解释流程六、处理解释流程SURFT 平均地表温度，缺省值为70BHT 井底温度，缺省值为150TD 井深，缺省值为7000ftPRESSG 地层压力梯度，缺省值为0.433psi/ftPRESSF 视地层压力，缺省值为0psiPRESSD 计算视地层压力的深度，缺省值为
14、0ftRWREF 地层水电阻率，缺省值为0.04.mTWREF 地层水电阻率的参考温度，缺省值为75RMFREF 泥浆滤液电阻率，缺省值为0.04.mTMFREF 泥浆滤液电阻率的参考温度，缺省值为75六、处理解释流程六、处理解释流程图17六、处理解释流程六、处理解释流程9、计算束缚水饱和度（SWB_MRIAN）第二步是要利用除了核磁共振资料之外的现有数据计算所有可能的束缚水饱和度，并且选择最优的束缚水饱和度作为最终的束缚水饱和度SWB，操作步骤同上面第一步，对话框见图18所示，该模块中需要修改的参数有：SURFT 平均地表温度，缺省值为70 BHT 井底温度，缺省值为150 TD 井深，缺省
15、值为7000ft PRESSG 地层压力梯度，缺省值为0.433psi/ft PRESSF 视地层压力，缺省值为0 PRESSD 计算视地层压力的深度，缺省值为0 GRB 泥岩的GR，缺省值为150API GRF 纯地层的GR，缺省值为20API六、处理解释流程六、处理解释流程图18六、处理解释流程六、处理解释流程10、流体综合分析（MRIAN）完成以上两步后，流体分析程序MRIAN将使用双水模型，综合核磁共振资料和常规测井资料，提供总孔隙度和有效孔隙度、总含水体积和有效含水体积、不可动水体积、自由流体体积、总含水饱和度和有效含水饱和度、粘土水饱和度、渗透率等参数。操作步骤同上面第一步，对话框
16、见图19所示，该模块中需要修改的参数有：六、处理解释流程六、处理解释流程PCOEF Coates公式渗透率系数，缺省值为10SURFT 地表温度，缺省值为70BHT 井底温度，缺省值为150TD 井深，缺省值为7000ftPRESSG 地层压力梯度，缺省值为0.433psi/ftPRESSF 视地层压力，缺省值为0PRESSD 视地层压力的深度，缺省值为0RWREF 地层水电阻率，缺省值为0.04.mTWREF 地层水电阻率的参考温度，缺省值为75RMFREF 泥浆滤液电阻率，缺省值为0.04.mTMFREF 泥浆滤液电阻率的参考温度，缺省值为75TEB B组回波间隔，缺省值为6.0ms六、处理解释流程六、处理解释流程图19六、处理解释流程六、处理解释流程11、成果显示 以上已经完成了核磁资料的所有处理工作，接下来要看处理结果是否合理。在图1中双击HardCopy Manager图标出现图21所示的对话框，单击Utilities按钮即出现图22所示的对话框，在该对话框中CLS Fils中选择要查看的核磁数据，在Spc File中选择使用的绘图模板，然后分别在Top Depth、Bott
