石油工程测井放射性3.最全PPT
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
图3－29为某井的稠油井段的核磁共振测井图，稠油的含 氢指数低、粘度大，导致了T2分布谱前移，呈单峰拖拽特征。 这是由于稠油中的沥青质等重组分的横向弛豫速度非常快， 仪器无法测量到；而一些较轻质成分的弛豫速度较慢，呈现 向后拖拽的特征。因此，在稠油情况下，用经验的T2截止值 将高估毛管束缚水含量、低估可动流体体积，使核磁共振总 孔隙度低于实际总孔隙度，进而影响渗透率及含油饱和度的 计算。图3－29中“CMR BFV”为束缚流体体积，Sw与 “CMR BFV”之间的差异指示可动流体体积。
7
核测井
（二）纵向弛豫及横向弛豫 横向弛豫过程的快慢，反映了岩石的孔渗特性，及流体特性。主要是由于测
量效率的原因，目前下井核磁共振测井和实验室核磁共振分析，都是测量地层 （岩石）的横向弛豫过程。
表3-4 不同流体的弛豫参数（据Coates）
8
核磁共振现象
• 1)核有磁性，没有外磁场作用， 宏观上没有磁性。
27
核测井
二、核磁共振测井的应用
图3－24 某井核磁共振测井图
28
核测井
二、核磁共振测井的应用
图3－25所示为利用核磁共振测井解释地层中各种流体 成分所依据的模型。从图上可见，核磁共振测井得到的地层 总孔隙度(TPOR)，有效孔隙度(MPHI)，自由流体体积 (MBVM）、毛管束缚流体体积(MBVI)、粘土束缚水体积之间 满足关系：
（一）核磁共振现象
• 2)在外磁场Ｂ0作用下，产生宏观磁 化量M 0 。
• 进动频率ω0=γB0
• 3)在垂直Ｂ0方向上加交变磁场 • 频率ω=ω0=γB0 ,发生核磁共振现象。M被扳倒。
• 4)弛豫（交变磁场作用完）,Ｔ１ & Ｔ２
•
核磁共振测井
• 1)极化 •
• 2)自旋回波测量
•
• 3) 井中测量
32
核测井
二、核磁共振测井的应用
核磁共振测井T2测量值的幅度和地层的孔隙度成 正比（一般情况下该孔隙度不受岩性的影响），衰减率与孔隙大小和孔隙流 体的类型及粘度有关。T2时间短一般指示比表面积大而 渗透率低的小孔隙；T2时间长则指示渗透率高 的大孔隙。
33
核测井
二、核磁共振测井的应用
岩石孔隙中氢核的弛豫快慢与弛豫的方式有关。当氢核在 岩石孔隙的表面附近弛豫时，氢核频繁与孔隙表面碰撞，这 种碰撞使氢核的弛豫过程加快。氢核在孔隙表面附近的弛豫 机制属于表面弛豫。如图3－27所示，旋进质子在孔隙空间扩 散时会与其他质子及颗粒表面碰撞，质子每与一个颗粒表面 碰撞一次，就有可能发生弛豫相互作用，颗粒表面的弛豫是 影响弛豫时间最重要的机制。实验表明，在小孔隙中，质子与颗拉表面
核磁共振测井资料处理
• 1) 核磁共振测井测的是氢核的共振信号 大小及其衰减速率 Φ∝Hv∝A
• 2)岩石弛豫机理 •
•
• 3) 核磁共振测井处理:T2 分布
核磁共振测井特点
• 1)只对氢核的磁共 振信号观测，其它 核无影响；
• 2)只测量流体中的 氢核响应，无骨架 影响；
• 3)只测量距井眼一 定距离孔隙流体中 的氢核响应，无井 眼影响(探测深度 约15cm)。
CMR判别流体性质判别实例
四川地区渡口河构造渡 4 井飞仙关组碳酸盐岩地层 CMR 测井实例，通 过气检测分析处理， 4226.5～4262m 气层特征明显。测井解释了大段气 层，该段测试已获工业气流。
NMR测井特点
•
NMR测井解释模型
毛管束缚流体体积(MBVI) （2）有效孔隙度(MPHI）由毛细管束缚水和自由流体体积组成； （Nuclear Magnetic Resonance-NMR） 横向弛豫过程的快慢，反映了岩石的孔渗特性，及流体特性。 砂泥岩地层储层评价实例 在保持核子静磁场的条件下，对质子施加与静磁场方向垂直的射频场。 （二）纵向弛豫及横向弛豫 CMR在探头测量区间中产生局部均匀的静磁场，RMK923利用大地磁场作为静磁场。 根据弛豫时间的谱分布，可以得到: 相移谱法判别流体性质示意图 二、核磁共振测井的应用 图3－28是在某井低孔低渗储集层中核磁共振测量的数据。 横向弛豫过程的表达式为： 粘土束缚水体积等地质参数，如图3－24所示。 （二）纵向弛豫及横向弛豫 质子在弛豫过程中放出的能量，就是核磁共振的测量信号。 岩石孔隙中氢核的弛豫快慢与弛豫的方式有关。 从图上可见，在含水砂岩中，T2时间分布反映了地层的孔径分布； 而一些较轻质成分的弛豫速度较慢，呈现向后拖拽的特征。 而一些较轻质成分的弛豫速度较慢，呈现向后拖拽的特征。
石油工程测井
1
核测井
第三节 核磁共振测井
核磁共振测井(Nuclear Magnetic Resonance Logging)于20 世纪60年代提出，但直到20世纪80年代以后才逐渐发展起来，目 前已投入生产实践。它利用地层孔隙中富含氢原子的液体（油、水） 中氢核受激发后产生的核磁共振信号，通过测井解释获知储集层的 孔隙度、可动流体指数、渗透率和岩石孔径分布等油气资源评价所 需要的基本参数，进而计算出油层储量。核磁共振测井是迄今唯一 能够直接测量储集层自由流体孔隙度的测井方法，而且具有测量准 确可靠、可提供多种储集层参数等优点。它所带来的测井技术上的 重大突破将有效地解决传统测井方法由于不能圆满测取储集层特征 参数所导致的产层漏划问题，对石油增产具有重要作用。
24
核测井
（三）核磁共振测量原理
CMR在探头测量区间中产生局部均匀的静磁场， RMK923利用大地磁场作为静磁场。Numar MRIL型核磁共 振测井的测量方案具有代表性，见图3－23。在测量过程中， 首先用静磁场使地层中的质子（氢核）定向排列；然后对质 子施加特定频率，且方向与静磁场方向垂直的射频磁场，使 质子发生核磁共振。岩石中的质子受激发跃迁到高能态，然 后以弛豫的形式放出多余的能量，质子回到平衡态。质子在 弛豫过程中放出的能量，就是核磁共振的测量信号。岩石中 核磁共振信号基本上是由孔隙流体中的氢核产生。
由于不同储层流体具有不同的核磁共振特性参数
流体 含氢指 扩散系数 纵向弛豫时间 横向弛豫时间
类型 数 IH D(×10-5cm2/s) T1(ms)
盐水 1
7.7
1～500
T2(ms) 0.67～200
ห้องสมุดไป่ตู้
轻质油 1
7.9
5000
460
天然气 0.38
100
4400
40
因此，不同孔隙结构、储层流体或相同孔隙结构与储层流体条件下，
（1）总孔隙度（TPOR）由粘土束缚水、毛细管束缚水 和自由流体体积组成；
（2）有效孔隙度(MPHI）由毛细管束缚水和自由流体体 积组成；
（3）自由流体体积(MBVM)为可产出的气、中到轻质的 油和水，MBVM=MPHI－MBVI；
（4）粘土束缚水体积为TPOR与MPHI之差。 29
核测井
二、核磁共振测井的应用
图3－25 核磁共振测井解释模型
30
NMR 测井
国家重点实验室
核测井
二、核磁共振测井的应用
图 3 － 26 所 示 为 以核磁共振测井表 示的含水砂岩的流 体分量画像。从图 上可见，在含水砂 岩 中 ， T2 时 间 分 布 反映了地层的孔径 分 布 ； 短 T2 分 量 来 自接近和束缚于岩 石颗粒表面的水。 图3-26 从时间分布表示的含水砂岩的流体分量图像
• 1)孔隙度模型
• 2)渗透率模型
核测井
（三）核磁共振测量原理 目前，在全世界范围内提供商业服务的核磁共振测井仪主要有3种类型：一
种是Atlas和Halliburton采用NUMAR专利技术推出的系列核磁共振成像测井仪 MRIL；另一种是Schlumberger推出的组合式脉冲核磁共振测井仪CMR；还有一 种是以Russia为主生产和制造的大地磁场型系列核磁测井仪RMK923。这些核磁 共振测井仪器的具体测量方式存在一些差异，但在测量原理上大同小异。
5
核测井
（二）纵向弛豫及横向弛豫 在核磁共振信号的测量期间，质子磁矩收到Z轴静磁场的作用，在进动过程
中向Z轴方向恢复，这个过程叫纵向弛豫。纵向弛豫过程的快慢，反映了岩石的 孔渗特性及流体特性。纵向弛豫的方程为：
t
M (t) M0 (1 e )T1
式中M—质子初始的磁化强度，T；T1—质子的纵向弛豫时间，ms； M(t)—t时刻的磁化强度，T。
25
核测井
（三）核磁共振测量原理
图3－23 Numar MRIL型核磁共振测井探头
26
核测井
二、核磁共振测井的应用 核磁共振测井仪器的原始测量信号是质子的弛豫信号，对弛豫信号反演后，
可以得到弛豫时间的谱分布。根据弛豫时间的谱分布，可以得到: 地层总孔隙度（TPOR） 有效孔隙度(MPHI) 自由流体体积(MBVM) 毛管束缚流体体积(MBVI) 粘土束缚水体积等地质参数，如图3－24所示。
35
Short-TE1
Short-TE2
Ch1 Introduction （TEL=3.6ms，TW=12.0s）
100
POR 0
100
0
水层 油层
～ ～ ～ ～ ～
～
图7 核磁共振测井识别中等粘度油水淹层实例
36
核测井
二、核磁共振测井的应用
图3－28 某井核磁共振测井图
37
核测井
二、核磁共振测井的应用
2
核测井
一、核磁共振测井 （一）核磁共振现象
氢核（质子）本身带电，质子具有自旋性，可形成磁场，即质子具有一定的 磁矩。在Z轴施加外加磁场后（B0），氢核绕外磁场方向转动，这个转动称为进 动（图3－22），进动频率0为：
0 B0
式中Y—氢核的旋磁比，rad／（s·T）；B0—外加磁场的磁感应 强度，T。
3013～ 3035m即为 高渗透性储 层，核磁共 振响应特征 表现为：自
由流体峰幅
度明显增高，
而束缚流体
峰则相对较
低。
- 41 -
砂泥岩地层储层评
砂岩地层储层划分实例
白马8井
白马8井：结果3648.91～3780m段经测试 日产水15.6方，证实了储层的存在。
- 42 -
应用二、流体性质判别
判别依据
碰撞的几率高，弛豫快；在大孔隙中，质子与颗粒表面碰撞的几率低，弛豫慢。
34
核测井
二、核磁共振测井的应用
图3－28是在某井低孔低渗储集层中核磁共振测量的数据。 图中的“T2CUTOFF”称为T2截止值，是指T2分布谱上束缚 流体和自由流体的截断值，它将T2谱分为两部分。大于T2截 止值的那部分区域的面积等于自由流体体积，小于T2截止值 的那部分区域的面积等于束缚流体体积。T2截止值是利用T2 开展储集层孔隙内流体研究所需的重要参数，国外在均匀砂 岩储集层中确定的TZ截止值为33ms，但国内在非均值孔隙 介质中的研究表明，T2截止值有一定的变化范围。
6
核测井
（二）纵向弛豫及横向弛豫 在测量核磁共振信号期间质子磁化强度在XY平面的投影同时向零方向恢复，
这个过程称为横向弛豫。横向弛豫过程的表达式为：
t
M (t) M0 (1 e T2 )
式中M(t)t时刻磁化强度在XY平面的投影，T；M0—开始横向弛豫的初始磁 化强度，T；T2-横向弛豫时间，Ms。
3
核测井
一、核磁共振测井 （一）核磁共振现象
图3－22 静磁场中质子的旋转和进动
4
核测井
一、核磁共振测井 （一）核磁共振现象
（Nuclear Magnetic Resonance-NMR） 在保持核子静磁场的条件下，对质子施加与静磁场方向垂直的射频场。由于
射频场的作用，质子的磁矩将倒向XY平面。当外加射频场的频率等于质子（氢核） 的进动频率时，质子吸收外加射频磁场的能量，跃迁到高能位，这就是核磁共振 现象。
不同测井参数将会获得不同的 T2分布，从而识别储层流体性质。
差分谱法判别油气水示意图
相移谱法判别流体性质示意图
用相移谱法识别气和水
用相移谱法识别油和水
标准T2测井方式下不同储层流体的响应特征
气层呈现“单峰”特征或 “双峰”紧靠特征
油层呈现“双峰”特征，而 且“双峰”分离较水层更为 明显。
水层呈明显“双峰”特征，即 束缚流体峰与自由流体峰分布 在不同的时间区域上。
38
核测井
二、核磁共振测井的应用
图3－29 某稠油井段的核磁共振测井图
39
核测井
小结 1. 什么是核磁共振现象？ 2.什么是横向和纵向弛豫时间？ 3. T2分布谱有什么作用？ 4. CMR测井的应用。
40
角58井
2980～
2985m泥岩
层段，核磁
共振有效孔 隙度很低， 仅2～3%， 而且绝大部 分为束缚水 孔隙体积。
7
核测井
（二）纵向弛豫及横向弛豫 横向弛豫过程的快慢，反映了岩石的孔渗特性，及流体特性。主要是由于测
量效率的原因，目前下井核磁共振测井和实验室核磁共振分析，都是测量地层 （岩石）的横向弛豫过程。
表3-4 不同流体的弛豫参数（据Coates）
8
核磁共振现象
• 1)核有磁性，没有外磁场作用， 宏观上没有磁性。
27
核测井
二、核磁共振测井的应用
图3－24 某井核磁共振测井图
28
核测井
二、核磁共振测井的应用
图3－25所示为利用核磁共振测井解释地层中各种流体 成分所依据的模型。从图上可见，核磁共振测井得到的地层 总孔隙度(TPOR)，有效孔隙度(MPHI)，自由流体体积 (MBVM）、毛管束缚流体体积(MBVI)、粘土束缚水体积之间 满足关系：
（一）核磁共振现象
• 2)在外磁场Ｂ0作用下，产生宏观磁 化量M 0 。
• 进动频率ω0=γB0
• 3)在垂直Ｂ0方向上加交变磁场 • 频率ω=ω0=γB0 ,发生核磁共振现象。M被扳倒。
• 4)弛豫（交变磁场作用完）,Ｔ１ & Ｔ２
•
核磁共振测井
• 1)极化 •
• 2)自旋回波测量
•
• 3) 井中测量
32
核测井
二、核磁共振测井的应用
核磁共振测井T2测量值的幅度和地层的孔隙度成 正比（一般情况下该孔隙度不受岩性的影响），衰减率与孔隙大小和孔隙流 体的类型及粘度有关。T2时间短一般指示比表面积大而 渗透率低的小孔隙；T2时间长则指示渗透率高 的大孔隙。
33
核测井
二、核磁共振测井的应用
岩石孔隙中氢核的弛豫快慢与弛豫的方式有关。当氢核在 岩石孔隙的表面附近弛豫时，氢核频繁与孔隙表面碰撞，这 种碰撞使氢核的弛豫过程加快。氢核在孔隙表面附近的弛豫 机制属于表面弛豫。如图3－27所示，旋进质子在孔隙空间扩 散时会与其他质子及颗粒表面碰撞，质子每与一个颗粒表面 碰撞一次，就有可能发生弛豫相互作用，颗粒表面的弛豫是 影响弛豫时间最重要的机制。实验表明，在小孔隙中，质子与颗拉表面
核磁共振测井资料处理
• 1) 核磁共振测井测的是氢核的共振信号 大小及其衰减速率 Φ∝Hv∝A
• 2)岩石弛豫机理 •
•
• 3) 核磁共振测井处理:T2 分布
核磁共振测井特点
• 1)只对氢核的磁共 振信号观测，其它 核无影响；
• 2)只测量流体中的 氢核响应，无骨架 影响；
• 3)只测量距井眼一 定距离孔隙流体中 的氢核响应，无井 眼影响(探测深度 约15cm)。
CMR判别流体性质判别实例
四川地区渡口河构造渡 4 井飞仙关组碳酸盐岩地层 CMR 测井实例，通 过气检测分析处理， 4226.5～4262m 气层特征明显。测井解释了大段气 层，该段测试已获工业气流。
NMR测井特点
•
NMR测井解释模型
毛管束缚流体体积(MBVI) （2）有效孔隙度(MPHI）由毛细管束缚水和自由流体体积组成； （Nuclear Magnetic Resonance-NMR） 横向弛豫过程的快慢，反映了岩石的孔渗特性，及流体特性。 砂泥岩地层储层评价实例 在保持核子静磁场的条件下，对质子施加与静磁场方向垂直的射频场。 （二）纵向弛豫及横向弛豫 CMR在探头测量区间中产生局部均匀的静磁场，RMK923利用大地磁场作为静磁场。 根据弛豫时间的谱分布，可以得到: 相移谱法判别流体性质示意图 二、核磁共振测井的应用 图3－28是在某井低孔低渗储集层中核磁共振测量的数据。 横向弛豫过程的表达式为： 粘土束缚水体积等地质参数，如图3－24所示。 （二）纵向弛豫及横向弛豫 质子在弛豫过程中放出的能量，就是核磁共振的测量信号。 岩石孔隙中氢核的弛豫快慢与弛豫的方式有关。 从图上可见，在含水砂岩中，T2时间分布反映了地层的孔径分布； 而一些较轻质成分的弛豫速度较慢，呈现向后拖拽的特征。 而一些较轻质成分的弛豫速度较慢，呈现向后拖拽的特征。
石油工程测井
1
核测井
第三节 核磁共振测井
核磁共振测井(Nuclear Magnetic Resonance Logging)于20 世纪60年代提出，但直到20世纪80年代以后才逐渐发展起来，目 前已投入生产实践。它利用地层孔隙中富含氢原子的液体（油、水） 中氢核受激发后产生的核磁共振信号，通过测井解释获知储集层的 孔隙度、可动流体指数、渗透率和岩石孔径分布等油气资源评价所 需要的基本参数，进而计算出油层储量。核磁共振测井是迄今唯一 能够直接测量储集层自由流体孔隙度的测井方法，而且具有测量准 确可靠、可提供多种储集层参数等优点。它所带来的测井技术上的 重大突破将有效地解决传统测井方法由于不能圆满测取储集层特征 参数所导致的产层漏划问题，对石油增产具有重要作用。
24
核测井
（三）核磁共振测量原理
CMR在探头测量区间中产生局部均匀的静磁场， RMK923利用大地磁场作为静磁场。Numar MRIL型核磁共 振测井的测量方案具有代表性，见图3－23。在测量过程中， 首先用静磁场使地层中的质子（氢核）定向排列；然后对质 子施加特定频率，且方向与静磁场方向垂直的射频磁场，使 质子发生核磁共振。岩石中的质子受激发跃迁到高能态，然 后以弛豫的形式放出多余的能量，质子回到平衡态。质子在 弛豫过程中放出的能量，就是核磁共振的测量信号。岩石中 核磁共振信号基本上是由孔隙流体中的氢核产生。
由于不同储层流体具有不同的核磁共振特性参数
流体 含氢指 扩散系数 纵向弛豫时间 横向弛豫时间
类型 数 IH D(×10-5cm2/s) T1(ms)
盐水 1
7.7
1～500
T2(ms) 0.67～200
ห้องสมุดไป่ตู้
轻质油 1
7.9
5000
460
天然气 0.38
100
4400
40
因此，不同孔隙结构、储层流体或相同孔隙结构与储层流体条件下，
（1）总孔隙度（TPOR）由粘土束缚水、毛细管束缚水 和自由流体体积组成；
（2）有效孔隙度(MPHI）由毛细管束缚水和自由流体体 积组成；
（3）自由流体体积(MBVM)为可产出的气、中到轻质的 油和水，MBVM=MPHI－MBVI；
（4）粘土束缚水体积为TPOR与MPHI之差。 29
核测井
二、核磁共振测井的应用
图3－25 核磁共振测井解释模型
30
NMR 测井
国家重点实验室
核测井
二、核磁共振测井的应用
图 3 － 26 所 示 为 以核磁共振测井表 示的含水砂岩的流 体分量画像。从图 上可见，在含水砂 岩 中 ， T2 时 间 分 布 反映了地层的孔径 分 布 ； 短 T2 分 量 来 自接近和束缚于岩 石颗粒表面的水。 图3-26 从时间分布表示的含水砂岩的流体分量图像
• 1)孔隙度模型
• 2)渗透率模型
核测井
（三）核磁共振测量原理 目前，在全世界范围内提供商业服务的核磁共振测井仪主要有3种类型：一
种是Atlas和Halliburton采用NUMAR专利技术推出的系列核磁共振成像测井仪 MRIL；另一种是Schlumberger推出的组合式脉冲核磁共振测井仪CMR；还有一 种是以Russia为主生产和制造的大地磁场型系列核磁测井仪RMK923。这些核磁 共振测井仪器的具体测量方式存在一些差异，但在测量原理上大同小异。
5
核测井
（二）纵向弛豫及横向弛豫 在核磁共振信号的测量期间，质子磁矩收到Z轴静磁场的作用，在进动过程
中向Z轴方向恢复，这个过程叫纵向弛豫。纵向弛豫过程的快慢，反映了岩石的 孔渗特性及流体特性。纵向弛豫的方程为：
t
M (t) M0 (1 e )T1
式中M—质子初始的磁化强度，T；T1—质子的纵向弛豫时间，ms； M(t)—t时刻的磁化强度，T。
25
核测井
（三）核磁共振测量原理
图3－23 Numar MRIL型核磁共振测井探头
26
核测井
二、核磁共振测井的应用 核磁共振测井仪器的原始测量信号是质子的弛豫信号，对弛豫信号反演后，
可以得到弛豫时间的谱分布。根据弛豫时间的谱分布，可以得到: 地层总孔隙度（TPOR） 有效孔隙度(MPHI) 自由流体体积(MBVM) 毛管束缚流体体积(MBVI) 粘土束缚水体积等地质参数，如图3－24所示。
35
Short-TE1
Short-TE2
Ch1 Introduction （TEL=3.6ms，TW=12.0s）
100
POR 0
100
0
水层 油层
～ ～ ～ ～ ～
～
图7 核磁共振测井识别中等粘度油水淹层实例
36
核测井
二、核磁共振测井的应用
图3－28 某井核磁共振测井图
37
核测井
二、核磁共振测井的应用
2
核测井
一、核磁共振测井 （一）核磁共振现象
氢核（质子）本身带电，质子具有自旋性，可形成磁场，即质子具有一定的 磁矩。在Z轴施加外加磁场后（B0），氢核绕外磁场方向转动，这个转动称为进 动（图3－22），进动频率0为：
0 B0
式中Y—氢核的旋磁比，rad／（s·T）；B0—外加磁场的磁感应 强度，T。
3013～ 3035m即为 高渗透性储 层，核磁共 振响应特征 表现为：自
由流体峰幅
度明显增高，
而束缚流体
峰则相对较
低。
- 41 -
砂泥岩地层储层评
砂岩地层储层划分实例
白马8井
白马8井：结果3648.91～3780m段经测试 日产水15.6方，证实了储层的存在。
- 42 -
应用二、流体性质判别
判别依据
碰撞的几率高，弛豫快；在大孔隙中，质子与颗粒表面碰撞的几率低，弛豫慢。
34
核测井
二、核磁共振测井的应用
图3－28是在某井低孔低渗储集层中核磁共振测量的数据。 图中的“T2CUTOFF”称为T2截止值，是指T2分布谱上束缚 流体和自由流体的截断值，它将T2谱分为两部分。大于T2截 止值的那部分区域的面积等于自由流体体积，小于T2截止值 的那部分区域的面积等于束缚流体体积。T2截止值是利用T2 开展储集层孔隙内流体研究所需的重要参数，国外在均匀砂 岩储集层中确定的TZ截止值为33ms，但国内在非均值孔隙 介质中的研究表明，T2截止值有一定的变化范围。
6
核测井
（二）纵向弛豫及横向弛豫 在测量核磁共振信号期间质子磁化强度在XY平面的投影同时向零方向恢复，
这个过程称为横向弛豫。横向弛豫过程的表达式为：
t
M (t) M0 (1 e T2 )
式中M(t)t时刻磁化强度在XY平面的投影，T；M0—开始横向弛豫的初始磁 化强度，T；T2-横向弛豫时间，Ms。
3
核测井
一、核磁共振测井 （一）核磁共振现象
图3－22 静磁场中质子的旋转和进动
4
核测井
一、核磁共振测井 （一）核磁共振现象
（Nuclear Magnetic Resonance-NMR） 在保持核子静磁场的条件下，对质子施加与静磁场方向垂直的射频场。由于
射频场的作用，质子的磁矩将倒向XY平面。当外加射频场的频率等于质子（氢核） 的进动频率时，质子吸收外加射频磁场的能量，跃迁到高能位，这就是核磁共振 现象。
不同测井参数将会获得不同的 T2分布，从而识别储层流体性质。
差分谱法判别油气水示意图
相移谱法判别流体性质示意图
用相移谱法识别气和水
用相移谱法识别油和水
标准T2测井方式下不同储层流体的响应特征
气层呈现“单峰”特征或 “双峰”紧靠特征
油层呈现“双峰”特征，而 且“双峰”分离较水层更为 明显。
水层呈明显“双峰”特征，即 束缚流体峰与自由流体峰分布 在不同的时间区域上。
38
核测井
二、核磁共振测井的应用
图3－29 某稠油井段的核磁共振测井图
39
核测井
小结 1. 什么是核磁共振现象？ 2.什么是横向和纵向弛豫时间？ 3. T2分布谱有什么作用？ 4. CMR测井的应用。
40
角58井
2980～
2985m泥岩
层段，核磁
共振有效孔 隙度很低， 仅2～3%， 而且绝大部 分为束缚水 孔隙体积。