核磁共振T2谱换算孔隙半径分布方法研究

岩芯核磁共振T2谱和压汞分析数据均在一定程度上反映了岩石的孔隙结构特征,理论分析和二者频率分布图对比表明,这两组数据有较好的相关性,核磁共振T2谱能够换算为反映岩石孔隙结构特征的孔隙半径分布图.本文应用最大相关性原理、最小二乘法及插值算法等数学方法,给出了一个改进的将T2谱换算为孔隙半径分布图的实用有效新方法,求得了T2弛豫时间与岩芯孔隙半径r之间的换算系数C,计算过程中着重对比了T2谱与压汞数据的主要分布区间,并考虑了压汞进汞饱和度小于100%对换算结果的影响.天然砂岩岩芯核磁共振T2谱换算为孔隙半径分布图的实际应用效果表明,着重对比T2谱与压汞数据的主要分布区间,同时考虑压汞进汞饱和度小于100%对换算结果的影响是必要的,换算结果更加真实可信.

基于核磁共振T2谱储层产水率测井评价技术

前人基于油水相渗实验数据建立了多种评价储层产水率的方法,大都基于大量实验分析数据,在分析数据缺乏的新探区,所计算的产水率精度较低,不能满足生产需求。为满足连续高精度计算需要,提出基于核磁共振T2谱的油水两相流产水率计算模型。该方法在毛细管束模型的基础上,考虑储层的不同尺寸孔径组分对储层各相流体渗流的贡献,并综合考虑储层束缚水、残余油的赋存形式,建立数学模型。通过油水相渗实验资料刻度关键参数,最终建立反映储层静态特征的“伪油水相渗曲线”及“伪产水率计算曲线”,进而实现储层产水率的计算。该方法在LX地区新井流体性质识别及产能预测中进行了应用,取得了显著效果。

基于核磁共振T2 mapping定量评价温针灸对早期兔膝关节骨关节炎软骨损伤的修复作用

目的:探讨核磁共振(MR) T2 mapping成像定量评价温针灸对早期膝关节骨关节炎(KOA)家兔软骨退变修复作用的应用价值及T2值与软骨细胞中基质金属蛋白酶(MMP)-1、MMP-13表达的相关性。方法:新西兰家兔随机分为空白组、模型组、温针灸组,每组10只。采用右后肢伸直位石膏管型固定法制备早期KOA模型。温针灸组选取右后肢“鹤顶”“内膝眼”“外膝眼”“足三里”给予温针灸治疗15 min,1次/d,连续治疗2周。干预结束后对各组家兔行膝关节MR T2 mapping成像;HE染色及Mankin评分评价各组家兔膝关节软骨病理形态学改变;TUNEL法观察各组家兔膝关节软骨细胞凋亡情况;免疫组织化学法检测各组家兔膝关节软骨中MMP-1、MMP-13的表达;分析各组家兔膝关节软骨T2值与MMP-1、MMP-13表达的相关性。结果:与空白组比较,模型组软骨细胞排列紊乱,软骨层变薄,Mankin评分、软骨细胞凋亡指数、T2值及软骨组织中MMP-1、MMP-13蛋白表达均升高(P<0.01);与模型组比较,温针灸组软骨细胞排列整齐,结构清晰,Mankin评分、软骨细胞凋亡指数、T2值及软骨组织中MMP-1、MMP-13蛋白表达均降低(P<0.01)。T2值与MMP-1、MMP-13的表达水平均呈正相关(P<0.01)。结论:温针灸可降低早期KOA兔关节软骨中T2值,与降低软骨细胞外基质中MMP-1、MMP-13蛋白表达呈正相关,T2值对评估温针灸修复KOA兔早期软骨退变有一定的应用价值。

混油钻井液中地层油的T1-T2二维核磁共振识别与评价方法

混油钻井液影响地层含油性的实时发现与准确评价,色谱、质谱、光谱等扣除背景值的识别方法定量精度较低,一维核磁共振方法需要在添加弛豫试剂前、后进行2次分析,为此采用T1-T2二维核磁共振测量方法,通过对混油钻井液、不同矿化度盐水及3种成品油、5种原油的测试,建立了混油钻井液中的水、基础油、地层油的解释图版;通过对混油钻井液均匀混入不同含量原油后的测试,建立了混油钻井液中的地层油含量评价模型;通过不同质量白油的测试,确定了T1-T2的检测下限为200~750 mg/L。经实验模拟及实钻验证,所建立的解释图版和评价模型可靠。因此,T1-T2二维核磁共振能够直接、直观区分混油钻井液中的基础油和地层油,实现地层含油性的及时发现与直观识别。

核磁共振T2-star-mapping成像软骨定量分析联合血清COMP、PⅡANP对膝骨关节炎的诊断价值研究

目的:探讨核磁共振T2-star-mapping成像软骨定量分析联合血清软骨寡聚基质蛋白(COMP)、ⅡA型前胶原氨基端肽(PⅡANP)对膝骨关节炎(KOA)的诊断价值。方法:选择2021年4月至2022年6月本院收治的KOA患者138例为KOA组,同期在本院体检的健康志愿者126例为对照组。采用西门子1.5T核磁共振扫描仪,行膝关节T2-star-mapping成像,获取股骨、胫骨内外侧髁关节面及髌骨软骨面T2^(*)值,采用酶联免疫吸附法(ELISA)检测血清COMP、PⅡANP水平,比较对照组与KOA组、不同病情严重程度KOA患者T2^(*)值及血清COMP、PⅡANP水平,采用受试者工作特征曲线(ROC曲线)分析T2^(*)值联合血清COMP、PⅡANP对KOA的诊断价值。结果:对照组血清COMP水平、股骨内侧T2^(*)值、股骨外侧T2^(*)值、胫骨内侧T2^(*)值、胫骨外侧T2^(*)值、髌骨软骨面T2^(*)值低于KOA组(P<0.05),血清PⅡANP水平高于KOA组(P<0.05)。重度组血清COMP水平、股骨内侧T2^(*)值、股骨外侧T2^(*)值、胫骨内侧T2^(*)值、胫骨外侧T2^(*)值、髌骨软骨面T2^(*)值高于中度组,且中度组高于轻度组(P<0.05);重度组血清PⅡANP水平低于中度组,且中度组低于轻度组(P<0.05)。血清COMP水平、血清PⅡANP水平、T2^(*)值、联合检测诊断KOA的ROC曲线下面积分别为0.873、0.843、0.898、0.981。结论:KOA患者血清COMP水平、T2^(*)值升高,血清PⅡANP水平降低,其升高或降低程度与病情严重程度有关,联合检测血清COMP、PⅡANP水平及T2^(*)值对KOA早期诊断价值较高。

基于核磁共振信号标定法的致密油藏渗吸实验研究

基于一种新的核磁共振信号标定法开展了致密砂岩岩样的油水渗吸实验,该方法可以根据回归模型将核磁信号总量换算为含油体积,相较常规方法计算更方便、更准确。研究发现渗吸过程可划分为过渡渗吸和稳定渗吸2个阶段,低黏度煤油渗吸样品最佳渗吸时间集中在68 h左右,高黏度致密油渗吸样品最佳渗吸时间集中在188 h左右。渗吸时间充足的情况下,煤油和致密油的最终换油率相差不大,但如果渗吸时间较短,则黏度越大换油率越低。同层位、同黏度的样品具有相似的渗吸动态特征;同层位、高黏油的样品达到稳定渗吸阶段无因次渗吸时间相较低黏油更短。以半径0.5µm作为大、小孔隙的分界线,煤油渗吸样品中半径小于0.5µm的孔隙渗吸换油贡献率平均为83.93%,占据主导地位,原油动用率平均为23.54%;半径大于0.5µm的孔隙渗吸换油贡献率平均为16.07%,相对较少,原油的动用率平均为8.50%,普遍较低,容易形成水锁。致密油渗吸样品在所有孔隙中的渗吸换油贡献率则相对均衡,半径小于0.5µm的孔隙原油动用率平均为14.82%,相对较低;而半径大于0.5µm的孔隙原油动用率平均为29.82%,在焖井过程中普遍会得到有效动用。

用核磁共振T_2分布定量求取孔隙结构参数的区域性对比研究

核磁共振测井横向弛豫时间(T2)分布能够很好地反映孔隙结构信息,而且测井信息具有纵向连续性,所以研究核磁共振T2分布与孔隙结构参数之间的定量关系有其可行性和必要性。用两个地区的核磁共振T2分布对孔隙结构进行定量研究,借助相应的压汞测试资料对比分析,找到与核磁共振测井中的T2几何平均值相关性好的孔隙结构参数,并确定它们之间的定量关系式,寻找核磁共振T2分布与孔隙结构参数之间的定量关系的区域性差别。

核磁共振T_2谱法估算毛管压力曲线综述

用油藏实测NMR T2 谱换算毛管压力曲线 ,首先需正确确定T2 截止值 ,将T2 谱划分为束缚流体T2 谱和可动流体T2 谱 ,然后对可动流体T2 谱进行烃影响的校正 ,校正后的可动流体T2 谱加上束缚水T2 谱获得SW 为 1条件下的T2 谱 ,然后用换算系数κ将T2 谱直接转换成毛管压力曲线。经大量岩心分析和实际NMR测井数据试验表明 ,碎屑砂岩油藏NMR测井T2 分布数据估算毛管压力曲线方法可靠 ,与岩心压汞毛管压力曲线吻合 ,其精度相当于常规测井解释。应用这一方法换算的毛管压力曲线可用于确定含油 (气 )深度范围的饱和度—高度关系 ,确定油藏自由水面位置。

川中大安寨段致密灰岩储层核磁共振T_2谱特征与解析

川中大安寨段致密灰岩储层是致密油发育的重要层位。大安寨段致密灰岩储层为特低孔、特低渗透储层,发育微米级和纳米级孔隙。对研究区30块岩心样品进行饱和水核磁共振T_2谱测量,结果表明,其核磁共振T_2谱特征表现为单峰、双峰(左峰占优和右峰占优)和近似三峰4种类型。综合分析孔隙分量与储层渗透率的关系以及岩石微观孔隙特征发现,研究区具有核磁共振T_2谱单峰特征的岩心样品主要发育纳米级孔隙,且渗透率较低。当核磁共振T_2谱峰值向短弛豫时间方向移动时,若发育连通性好的晶间孔、延伸较远的晶间缝和粘土矿物层间孔,则储层表现为较好的渗透性,且较大级别孔隙分量与渗透率的相关性变好;当核磁共振T_2谱峰值向长弛豫时间方向移动时,若壳间孔和晶间孔局部发育、晶间缝或介壳层间缝延伸长度较小,则储层的渗透率较低,且较大级别孔隙分量与渗透率的相关性变差。微米级构造缝、晶间缝对储层渗透性具有明显的改善作用。

核磁共振T_2分布评价阳离子交换容量方法研究

阳离子交换容量是基于泥质砂岩电阻率的含水饱和度解释模型中的关键项。文中根据含油气泥质砂岩体积模型和扩散偶电层理论,推导了阳离子交换容量与黏土束缚水孔隙度、总孔隙度和溶液矿化度之间的理论关系式。在此基础上,结合核磁共振实验和湿式的化学阳离子交换容量测试资料,提出了一种利用核磁共振T2分布计算阳离子交换容量的方法。实际应用表明,利用该方法计算的阳离子交换容量与岩心分析结果吻合较好,证实该方法是可行的。这一研究成果对于扩展核磁共振测井储层评价应用具有参考价值。

利用核磁共振T_2谱计算相对渗透率曲线方法研究

根据岩石毛细管束模型和磁场物理理论研究,推导出核磁共振T2谱与渗透率之间理论关系表达式。给出核磁共振T2谱计算储层渗透率中各参数的物理意义,并得出核磁共振T2谱计算储层相对渗透率计算公式。该公式与压汞曲线推导出的储层润湿相相对渗透率计算公式有一定的相似性,利用实验数据进行验证后取得良好效果,实现了储层动静态参数之间相互转换,进一步拓展核磁共振T2谱资料的应用范围,为储层特征评价、测井产能预测等提供一定的依据。

岩石核磁共振T_2谱与电阻率指数的对应性研究

根据岩石孔隙的分形特性及毛管理论,建立核磁共振T2谱与电阻率指数的幂指数关系,结合岩石物理实验数据定量分析孔隙结构对导电特性的影响。结果表明:核磁共振T2随着电阻率指数I的增大而呈幂指数减小,核磁拟合指数与饱和度指数呈良好的正相关;T2谱与电阻率指数的对应性研究为岩电参数尤其是饱和度指数的分析提供了定量依据。

T1-T2二维核磁共振页岩油储集层含油性检测方法

核磁共振直接探测孔隙流体信息,是评价页岩油含油性的重要测井系列,但由于有机孔隙中沥青、束缚油、可动油与无机孔隙中束缚水的横向弛豫时间T2基本重叠,难以利用一维T2谱有效区分这些信息。通过流体组分核磁特性分析,发现不同流体纵向弛豫时间T1差异较大,特别是通过T1/T2能够有效评价页岩油含油信息,在此基础上提出了一种4状态下T1-T2二维核磁共振页岩油含油性检测方法,即4状态法。实践结果表明,各种流体组分在T1-T2二维谱图上具有不同的分布范围,通过对T1-T2谱图进行数据分割,得到各种流体组分信息。利用该模型对歧口凹陷沙三段页岩油进行评价并进行水平井部署,实施后获得20 t/d以上的高产,验证了T1-T2二维核磁共振页岩油储集层含油性检测方法的准确性。

关于核磁共振功能成像T2对2型糖尿病患者胰腺铁沉积的评价

选择2018年5月~2020年5月T_(2)DM患者60例(观察组),60例健康者(对照组)。结果:立用T2*观察组胰腺各部位脂肪含量;铁沉积值均高于对照组(P<0.05)。结论:胰腺脂肪及铁沉积与T_(2)DM发病关系密切。

基于低场核磁共振T1-T2谱技术定性和定量分析罗非鱼各组织的方法探究

形体指标的检测是鱼类常规营养评定的重要组成部分。目前,分析鱼类组织体重比的方法会对鱼体造成损伤,且取样过程复杂,迫切需要无损快速检测技术分析鱼体组织占比。低场核磁共振技术具有快速无损检测的特点,已有研究利用低场核磁共振T1谱技术检测小鼠内脂肪组织体积,但尚未有研究应用低场核磁共振T1-T2谱技术对鱼类各组织器官进行定性和定量分析。基于此,利用低场核磁共振T1-T2谱技术,将分离后的罗非鱼的肌肉组织、腹腔脂肪组织、肝脏组织、肠道组织单独以及混合后进行扫描分析,结果发现利用低场核磁共振T1-T2谱技术可以分离罗非鱼肌肉组织和腹腔脂肪组织,但是无法区分肝脏组织和肠道组织。进一步对能够实现分离的肌肉组织和脂肪组织建立定量分析的模型,分析罗非鱼组织信号强度与组织重量相关性,结果显示,肌肉组织相关性R^2=0.974 3,腹腔脂肪组织相关性R^2=0.965 0。并利用罗非鱼活体验证了肌肉组织定量分析模型的可靠性,将活体扫描肌肉信号大小转换成肌肉组织重量并分析其与全鱼体重相关性,结果显示肌肉组织重量与体重相关性R^2=0.806 9。研究表明,在鱼类营养代谢研究中,可以利用低场核磁共振T1-T2谱技术快速无损地定量分析鱼体内肌肉组织含量。

小麦灌浆过程籽粒水分变化的核磁共振检测

花期至成熟期是小麦产量形成的关键时期,在这一时期麦穗的水分状态随着干物质的积累而呈现出独特的变化特征。为了揭示活体冬小麦灌浆过程的水分变化规律,利用核磁共振技术的无损检测特性,结合核磁共振质子密度加权成像和核磁共振T2弛豫谱分析,对小麦麦穗进行了连续活体检测。核磁共振质子密度加权成像结果表明,灌浆前期籽粒的水分不断增加,至花后15 d籽粒的水分含量达到最大值,此后小麦籽粒的水分逐渐减少。在此过程中,灌浆物质在籽粒中积累的顺序是由外向内、自上而下的。经核磁共振T2弛豫谱分析,麦穗中的水分可分为结合水、半结合水和自由水三种相态。从籽粒形成至完熟期麦穗不同相态的水分都表现为先增大后减小的特点,但涨落步调不尽相同,其中结合水含量的增长期最长,至蜡熟期结束时(花后33 d)才达到最大值。籽粒形成后麦穗总水分含量维持在较高水平,即使在籽粒干质量快增期(花后15 d至花后27 d),籽粒中干物质的迅速积累也并未导致水分含量的明显减小,单穗的总水分含量与最大水分含量相比仅仅减少了十分之一。花后30 d之后,随着颖片及穗轴逐渐变黄衰老和籽粒的脱水成熟,麦穗水分含量才急剧减小。小麦灌浆中期麦穗维持较高水分含量,说明水分在同化物积累过程中的重要作用。除了灌浆中期较高的水分含量,蜡熟期的快速脱水亦有利于营养物质的贮存并减少呼吸消耗,对于小麦产量的形成和稳定亦具有重要意义。

储层性质与核磁共振测量参数的实验研究

核磁共振测井可以直接分析储层流体的性质,然而却受测前采集参数的选择以及储层性质的影响。在实验室对不同油田不同孔隙度的岩心进行核磁共振T2谱分析,研究回波间隔TE、等待时间Tw、含油饱和度及地层水矿化度对T2谱变化规律的影响。实验结果表明,参数TE选择的不合理会造成漏失一部分储层信息,降低短弛豫分量的分辨能力;不同的Tw导致不同的流体极化量;而含油饱和度和矿化度的变化在T2谱形态上也表现出不同。因此,测前参数的选择,核磁共振测井数据的采集及处理解释要特别注意这些因素对T2谱的影响。

碳酸盐岩储层核磁共振分析方法的实验及应用——以塔河油田为例

针对塔河油田裂缝性和孔洞型岩心,给出利用核磁共振技术进行碳酸盐岩储层分析的新方法,阐述了核磁共振成像和T2谱测试岩心油层物性参数的原理。通过岩心测试分析,建立了利用核磁共振成像和T2谱分析岩心空间结构和划分碳酸盐岩储集空间类型,并进行油水识别、研究岩心流体动用条件及评价储层开发效果的方法。结果表明,核磁共振技术可直接探测岩心中的流体及其分布,测量结果与样品形状及大小无关。塔河油田碳酸盐岩储层可以分为四大类,即孔隙类(基质)、溶孔类、裂缝类和孔洞缝类,它们的核磁共振图像和T2谱各有其特点。通过测试可快速划分岩心储集空间类型及其特征。塔河油田碳酸盐岩可动流体饱和度计算的基础数据T2平均截止值为86.25ms,它是评价碳酸盐储层开发潜力的一个重要物性参数。对塔河油田不同开发区块进行核磁共振评价碳酸盐岩储层开发效果的应用研究表明,评价预测储层开发效果与油田实际开发效果一致,从而验证了核磁共振技术评价碳酸盐岩储层开发效果的可行性。

基于核磁共振实验的低渗透砂岩岩电参数分类及应用——以东营凹陷南坡沙四段为例

低渗透砂岩储层孔隙结构复杂,储层有效性识别及饱和度准确计算难度较大.笔者以东营凹陷南坡沙四段(Es4)低渗透砂岩为研究对象,根据压汞、物性、薄片及核磁等资料,将研究区孔隙结构分为三大类、五小类.在岩样孔隙结构分类基础上,明确了孔隙结构类型与岩电参数之间存在确定的关系,而核磁共振T2谱定量特征参数在一定程度上能够表征孔隙结构类型及其细节信息,通过提取T2谱中T2几何平均值(T2g)、T2均值(2)、峰度(KG)、可动流体分量(Smf)及区间孔隙分量等孔隙结构参数,建立了基于核磁T2谱特征参数的孔隙结构识别图版,显示核磁T2谱孔隙结构参数对不同类型的储层有较好的识别效果,进而探讨核磁孔隙结构参数和岩电参数之间的关系,结果表明,T2谱峰度值与孔隙胶结指数(m)值相关性较高,进一步确定了岩电参数m的核磁计算公式.最终,将该套方法应用于研究区井筒剖面中,有效地提高了饱和度计算精度,也为东营凹陷南坡低渗透砂岩油藏储量估算与高效开发提供了依据.

突出煤层瓦斯吸附解吸特性核磁共振谱试验研究

随着深部开采的推进,煤与瓦斯(甲烷)突出已成为安全高效采矿的重大隐患,煤中瓦斯赋存运移微细观作用机制试验研究至关重要。采用核磁共振T_2谱技术,以阜新盆地孙家湾矿高瓦斯高突煤层为例,试验研究煤样瓦斯吸附解吸核磁共振谱,模拟煤层瓦斯赋存和运移全过程。结果表明,吸附态、游离态和自由态瓦斯核磁共振T_2谱范围可由不同T_2截止阈值定量划分;吸附过程和解吸过程中,吸附态瓦斯量与瓦斯压力的关系符合朗格缪尔方程,而游离态瓦斯量与瓦斯压力成线性关系;吸附态瓦斯解吸过程表现出一定滞后性,且存在5.5 MPa临界滞后压力,游离态瓦斯解吸过程无明显滞后性。