磁场强度及磁场梯度对岩心核磁共振T_(2)谱测量结果的影响

核磁共振测井仪器一般在共振频率为2 MHz的均匀场或共振频率小于1 MHz的梯度场中测量储层流体的核磁信号,而实验室核磁共振岩心分析仪的共振频率除了常用的2 MHz外,对于页岩等致密储层常会用到12 MHz或21 MHz的设备进行实验测量。为确定磁场强度和磁场梯度对核磁共振测量结果的影响程度,系统研究了饱和水状态下的砂砾岩、页岩核磁共振岩心实验对磁场强度和磁场梯度的敏感性,分析了不同岩样的T_(2)谱形态、位置、核磁孔隙度、T_(2)几何均值与磁场强度、磁场梯度的关系。实验结果显示,均匀场下,砂砾岩样品对磁场强度的变化非常敏感,而页岩样品对磁场强度变化的敏感性相对较弱;外部梯度场的存在会使砂砾岩和页岩的短弛豫信息缺失,导致核磁信号无法被完全测量。研究表明,利用核磁共振岩心实验刻度核磁共振测井解释参数时,若实验室核磁共振岩心分析仪与核磁共振测井仪的磁场强度或磁场梯度存在较大差异,需对实验测量结果进行校正。

页岩油储层T_(2)-T_(1)二维核磁共振测量参数敏感性分析

为了提高二维核磁共振(NMR)在页岩油储层测量结果的可靠性,从NMR实验室岩心分析、井场移动式全直径岩心扫描、测井三类不同应用场景出发,分析了页岩油储层T_(2)-T_(1)二维NMR响应特征及影响因素.针对不同的应用场景,分别提出了页岩油储层的T_(2)-T_(1)二维NMR测量参数优化方法.实验室岩心NMR分析除了关注磁场强度、测量序列外,还需要注意回波间隔(TE)和回波组数的选择.井场移动式全直径岩心NMR扫描时,需要重点关注TE和最短等待时间(Tw)的设置,为保证快弛豫组分T1维度的收敛,最短Tw应至少设置为1 ms.NMR测井受限于采集条件,需要重点关注数据处理中的布点范围和平滑因子,以对不同信噪比的数据进行解释和修饰;页岩油NMR孔隙度小于5%为差储层,其低信噪比导致NMR结果的准确性难以保证.T_(2)-T_(1)二维NMR测量参数的系统性分析为页岩油储层二维NMR探测方法优化提供了参考依据,有助于提高NMR测量结果的精度,进而得到更加可靠的储层参数信息.

薄互层页岩油核磁共振测井响应特征——以准噶尔盆地二叠系风城组为例

为明确核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)测井仪纵向分辨率对薄互层陆相页岩响应特征的影响,以准噶尔盆地二叠系风城组3组薄互层接触面全直径岩心为研究对象,通过设计不同岩心取样方式,模拟核磁共振仪器不同纵向分辨对薄互层的核磁共振测量。研究核磁共振仪器纵向分辨率在不同薄互层厚度情况下横向弛豫时间T2谱的响应特征的差异,明确核磁共振仪器纵向分辨率对T2谱形态、核磁孔隙度、核磁T2特征截止值及几何平均值的影响。结果表明:当薄互层物性差别较大且仪器纵向分辨率较低时,T2谱形态不能准确反映真实储层特征,进行核磁测井资料解释需要考虑分辨率的影响;核磁孔隙度受仪器纵向分辨率影响较小,是薄互层探测区域的线性平均值;T2特征截止值和几何均值会受到较大影响,会造成核磁有效孔隙度、可动流体饱和度和核磁渗透率偏小。研究结果对薄互层型页岩储层核磁共振测井评价具有重要指导意义,为核磁共振测井在页岩薄互层储层性质评价提供了参考依据。

T_(2)—P_(c)二维核磁共振岩心测试技术与应用

作为一种无损、高效、非侵入式的检测手段,核磁共振技术一直在油气岩心分析中发挥着重要作用。但传统核磁共振(NMR)检测结果(T_(2)谱)反映的是岩石孔隙的大小分布特征,孔隙的连通性无法直接被表征。通过对实验流程和数据处理方法的改进,在标准核磁T_(2)谱的基础上,增加毛管压力(P_(c))维度,得到T_(2)—P_(c)二维核磁实验图谱,从另一个视角解决了核磁实验不能反映孔隙连通性的问题。实际应用表明,T_(2)—P_(c)二维核磁实验不但能够对储层连通性进行直观评价,也可以得到不同生产压差下的束缚水饱和度,从而为油气勘探开发提供更多储层信息。

一种基于组分补偿的二维核磁共振测井数据高精度处理方法

二维核磁共振技术能够对储层中各类含氢流体进行无损、快速、定量的测量和表征,但受限于采集方式和参数,核磁共振设备在对页岩油等致密储层中的有机质、沥青等超快弛豫组分进行检测时,经常出现由于信号采集不完整所导致的二维谱中流体组分缺失或不准的问题.本文提出了基于超快弛豫组分补偿技术的T_(2)-T_(1)二维谱高精度反演方法,该方法将一维核磁共振前端信号补偿技术进行推广,通过在二维核磁数据反演前对回波数据进行组分补偿,能够有效解决二维核磁共振测井前端信号漏失的问题.实验及测井数据的应用表明,该方法在页岩油等富含快弛豫组分信号的储层中,可以得到更加精准和完整的储层信息.

吉木萨尔页岩油储层二维核磁响应特征

为研究吉木萨尔页岩油储层二维核磁响应特征,对不同饱和状态下的页岩油储层岩心进行二维核磁共振实验,得到孔隙度和弛豫特性,进而构建T_(2)−T_(1)核磁流体识别图版,并改进得到适用于核磁共振测井的流体解释图版,总结不同岩性储层核磁响应规律。研究结果表明:减去干样信号的核磁孔隙度与气测孔隙度相一致,核磁共振能准确表征页岩储层的孔隙流体信息;页岩油储层T_(2)−T_(1)二维谱中,黏土矿物会导致在T_(2)=0.10 ms、T_(1)/T_(2)<100的区域显示黏土吸附水响应,泥岩在T_(2)<1.00 ms、T_(1)/T_(2)>100固体有机质区域的信号占比最高,白云质粉砂岩在1.00 ms<T_(2)<10.00 ms束缚流体区域所占比例最大,泥质粉砂岩以可动流体响应为主、弛豫特征T_(2)>100.00 ms,表明大孔隙较为发育。将流体识别图版应用于二维核磁测井流体饱和度评价,发现芦草沟组页岩油下甜点可动油饱和度高、可采性好,相应水平井含水率更低。

一种通用的岩心核磁共振实验数据分析软件设计与实现

岩心核磁共振实验中,原始采集数据的处理与分析非常关键,但各厂家核磁共振仪器提供的数据处理配套软件的反演方法、参数均不相同,使得同样的岩心测量得到的回波信息无法进行对比分析。研发一套通用的岩心核磁共振实验数据分析软件,基于统一的数据存储模式、统一的快速高分辨反演算法,允许设置不同反演参数和岩心分析参数,进行岩心核磁数据的反演和参数计算,实现所有仪器测量回波数据的统一处理和分析。目前软件支持NIUMAG公司、OXFORD公司、Magritek公司和CoreSpec-1000型仪器测量得到的原始数据,处理结果精确,具有操作简单、方便扩展的特点。

二维核磁共振测井正反演模拟软件设计与应用

研发一套二维核磁共振测井正反演模拟软件,进行T 2-D、T 2-T 1、T 2-G等多种二维模式的正反演数值模拟。软件包括流体参数设置模块、回波采集模块和二维谱反演模块,可以构建精细的二维分布谱,模拟二维回波采集以及对二维反演进行精细研究。同时模拟四种不同流体的核磁共振弛豫过程,对各类核磁共振属性进行单参量影响因素分析,通过实时可视化图形显示,可以直观地看到各种参数变化对弛豫过程的影响。该软件使用简单、结果准确,可以为二维核磁共振相关工作提供高效的研究手段。

基于核磁共振测井的储层渗透率计算方法综述

储层渗透率是储层评价的重要参数之一,在油气勘探中发挥着重要的作用,是不可或缺的储层物性参数。核磁共振测井技术以其快速、无损、测量准确等优点,能够较为便捷地获取储层渗透率,广泛应用于目前逐步特殊化、复杂化的储层中,成为了国内外众多学者研究的焦点。根据核磁共振渗透率计算方法的发展趋势进行了归纳,将基于核磁共振测井的渗透率计算方法分为基于几何平均值的渗透率计算方法、基于截止值的渗透率计算方法以及复合方法共3类进行了阐述,并探讨了所归纳的3种方法的优劣以及面临的问题,以期为储层渗透率评价方面提供思路。

基于核磁共振T2谱组分分解的页岩油储层流体识别方法

页岩油储层由于其孔隙结构复杂、流体赋存状态多样,常规方法难以准确评价储层流体,提出了一种基于核磁共振T2谱组分分解的页岩油储层流体识别方法.该方法利用连续小波变换和非对称高斯函数直接将核磁共振T2谱拆分为若干个代表不同流体组分的分量谱,然后根据分量谱在T2维度上的特征准确识别出流体类型.页岩油储层中的应用结果表明:在核磁共振实验分析中,该方法可以准确识别出孔隙内不同赋存状态的流体,如黏土束缚水、毛管束缚水、吸附油、游离油等,并得到各流体组分饱和度大小;在核磁共振测井中,该方法适用于井下核磁共振仪器采集的资料,可以准确识别油水层.T2谱组分分解方法在页岩油储层流体识别中具有较好的效果,为页岩油储层流体识别、饱和度计算提供了新的技术手段.

磁场强度对T_(2)-T_(1)二维核磁共振实验的影响研究

多维核磁共振测井比一维核磁包含更多的观测信息,往往可以解决单独使用横向弛豫时间(T2)进行测井评价时遇到的困难,在非常规油气储层勘探开发中发挥着不可替代的作用.T2-T1二维核磁共振能够检测页岩中的类固体有机质等含氢化合物,对于确定页岩储层流体成分至关重要,已经成为核磁测井和岩石物理实验的研究热点.与一维核磁共振相比,T2-T1二维核磁实验结果对测量参数更加敏感,已有学者对回波间隔(TE)、等待时间(TW)、扫描次数(SCAN)、回波个数(NECH)对实验结果的影响开展了深入研究,但磁场强度对T2-T1二维核磁的影响尚未见报道.对不同种类样品分别进行0.5 T、0.05 T两种磁场强度(对应共振频率分别为21 MHz、2 MHz)下的T2-T1二维核磁共振实验,分析了磁场强度对实验结果的影响,研究表明:对于自由溶液,纵向弛豫时间(T1)对磁场强度更加敏感,磁场强度增大时,自由溶液T1增大、T2不变,T2-T1谱流体信号向上移动;对于实际岩样,受内部磁场梯度的影响,磁场强度增大时,T1增大、T2减小,T2-T1谱中流体信号向左上方移动.定量刻画了不同弛豫组分在磁场强度变化时谱峰位置的变化规律,能够将实验室得到的页岩油高频核磁流体识别图版转换为测井资料的低频流体识别图版,为二维核磁共振测井表征储层流体成分信息提供了理论依据.