2006年SPWLA核磁共振测井专题研讨会论文题录
核磁测井文献综述——核磁共振测井仪器的发展
核磁共振测井仪器的发展核磁共振测井仪器的构想最早由Varian[19]提出，并进行了可行性研究。
20世纪60年代，Chevron和Schlumberger合作研制出利用地磁场的核磁共振测井仪器（Nuclear Magnetism Logging - NML），并用于油田测井]。
但是这种仪器在使用上受到两方面的限制：第一个限制是仪器不但测量到来自地层流体的信号，而且还测量到来自井眼泥浆信号。
为了消除来自井眼信号的影响，需要在井中加入磁粉来缩短井眼信号；第二个限制是在检测信号之前切断很高的直流电流需要很长的时间，造成仪器“死时间”很长，小孔隙的信号无法观测到，测量不到地层的总孔隙度。
由于受到仪器“死时间”和井眼中的泥浆信号的影响，地磁场核磁共振测井仪没有被广泛使用。
为了克服NML仪器带来地局限性，Jackson等人提出了利用永久磁铁在井眼之外的地层中产生一个环形的均匀磁场，即“Inside-out”的概念，设计了基于反向磁体的核磁共振测井仪的方案。
但是这种方案产生地均匀磁场区域太小，观测信号的信噪比很低。
同时在操作过程中，环形的均匀磁场的位置和磁场强度是随时间变化的，当射频线圈调到一个固定的频率时，很难满足共振条件。
1987年，Shtrikman和Taicher[25]提出一种新的磁体与天线结构，克服了Jackson设计中的共振匹配问题，使核磁共振测井信噪比问题得到解决。
Shtrikman和Taicher的设计后来进一步发展为Numar/Halliburton公司的磁共振成像仪器（Magnetic Resonance Imaging Logging - MRIL）。
MRIL仪器以人工梯度磁场和自旋回波CPMG脉冲序列为基础，观测地层孔隙流体中氢核的NMR信号，得到横向弛豫时间T2，使核磁共振测井进入实用化阶段。
MRIL-B型仪器于1990年开始投入油田服务，并很快得到成功应用。
1994年，Numar公司推出MRIL-C型双频核磁共振测井仪。
第48届SPWLA年会论文题录
ＨＩ 法 和 完 整 的 工 作 流 程 ａ （）根 据 ＮＭＲ 弛 豫 提 高 粘 度 预 测 （ 平 ） ６ 水
２ 应 用实 例
（）复 杂 火 山 岩储 层 的 岩石 物 理 特 征 １ （）根据 井 眼成 像 和 电测 井 曲 线 ， 用 墨西 哥 北 部 的 ２ 应
地 质 力 学 模 型 缩 短 钻 非 产 层 的 时 间 和 描 述 裂 缝 储 层
（）砂 岩 中 的 顺 磁 弛 豫 ： 分 Ｔ－ Ｔ ７ 区 和 ２对 表 面 弛 豫 、
内部 梯 度 和 回波 间 隔 的 响 应
（）烃 对 利 用 ＮＭＲ Ｔ ８ ｚ数 据 确 定 孔 隙 结 构 信 息 的 影
响
（ ）在 深 水 Ｇ ３ ＯＭ 中 钻 衰 竭 产 层 的应 用 岩 石 力 学
（ ）利 用 自然 电位 （ Ｐ 和 电 阻 率 测 井 的 联 合 正 反 演 ４ Ｓ）
（ ）火 山 岩 ＮＭＲ 性 质 研 究 ９
求 取 “ ｗ” ｍ” 其 用于 准确 求 取 含 水 饱 和 度 和 渗 透 率 Ｒ 和“ 及
的 研 究
（Ｏ １ ）ＮＭＲ 录井 技 术 在 中 国的 应 用
（ ）倾 斜 地 层 、 向 异性 地层 和 受 侵 地 层 井 下 声 波 测 ２ 各 量 结果 的 三 维 数 值模 拟 （ ）新 型 宽 频 Ｌ ３ ＷＤ 多 极 井 下 仪 可 提 供 多 类 地 层 的
核磁共振测井仪器常见现象分析
核磁共振测井仪器常见现象分析Analysis of Common Phenomena in Nuclear Magnetic Resonance Logging Instrument李海，薛博，赵新华（中国石化胜利石油工程公司胜利测井公司技术支持中心，山东东营257075）LI Hai,XUE Bo,ZHAO Xin-hua(Technical Support Center of Shengli Logging Company,Sinopec Shengli Petroleum Engineering Company,Dongying257075,China)【摘要】论文主要论述MRIL型核磁仪器的一些基本原理及对测井工程中出现现象的认识。
【Abstract】This paper mainly discusses some basic principles of MRIL nuclear magnetic instrument and the understanding of phenomena in logging engineering.【关键词】CHI；射频脉冲（RF）发生器；发射器模块；泥浆排除器【Keywords】CHI;radio frequency pulse(RF)generator;transmitter module;mud eliminator【中图分类号】P631【文献标志码】A【文章编号】1673-1069（2020）02-0154-021引言核磁测井解决了常规测井技术难以回答的地层评价难题，提高了油气储层评价的精确性，有效地改善了油层管理的有效性。
MRIL-P型核磁测井能提供地层有效孔隙度、束缚体积、渗透率等参数，并能反映孔隙大小分布、流体的流动特征，直接回答产层孔隙结构、储量、储层质量、采收率、产能等油田勘探开发中的关键问题。
2仪器原理核磁共振指的是原子核对磁场的响应，即若在稳定磁场垂直方向上加一射频磁场，当交变磁场的频率与氢核的核磁共振频率相同时，处于低能位的氢核将吸收能量，转变为高能态的核，这一现象叫核磁共振。
2006年SP WLA核磁共振测井专题国际研讨会在桂林召开
2006年SP WLA核磁共振测井专题国际研讨会在桂林召开佚名
【期刊名称】《测井技术》
【年(卷),期】2006(30)5
【总页数】1页(P483-483)
【关键词】核磁共振测井;国际研讨会;桂林;专题;学术交流大会;测井分析;物理学家;澳大利亚
【正文语种】中文
【中图分类】P631.813
【相关文献】
1.“核磁共振在测井中的应用”专题研讨会在美国陶斯举行 [J],
2.第十九届全国波谱学学术年会暨第六届海峡两岸磁共振学术研讨会暨2016兰州•国际固体核磁共振技术研讨会在兰州大学顺利召开 [J], 中国物理学会波谱学专业委员会
3.全国眼科临床合理用药专题学术研讨会在桂林市成功召开 [J], 接英;韩锟
4.电脑开发与应用第八届编委会暨AECC专题学术研讨会在桂林召开 [J],
5.2006年SP WLA核磁共振测井专题研讨会论文题录 [J],
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核磁共振成像测井技术的影响因素研究
2010 年第24 卷第1 期PETROLEUM INSTRUMENTS 47 方法研究核磁共振成像测井技术的影响因素研究王建国( 胜利石油管理局测井公司山东东营)摘要:文章主要介绍了核磁共振成像测井技术在应用过程中的影响因素,研究了核磁共振成像测井技术的影响因素如泥浆电阻率、噪声干扰、顺磁物质、增益、磁体探头、温度、测井速度等。
该项研究可以为测井技术人员分析孔隙度、渗透率、饱和度和储层流体性质等参数提供帮助,从而更好地推进该项技术的应用。
关键词:核磁共振测井;影响因素; T 2分布;驰豫中图法分类号: P 631. 8 + 17 文献标识码: B 文章编号: 1004 9134( 2010) 01 0047 030 引言传输系数会减小, 射频线圈中射频脉冲的电压会下降。
井眼泥浆电阻率越小, 对天线发射的射频脉冲的核磁共振测井( 以下简称NMR 测井) 是通过调节衰减越严重, 负载效应会变得很严重, 测量模式将受到仪器工作频率, 来探测地层流体中的氢核在外加磁场限制。
井眼泥浆电阻率的下限为0. 02 m, 但当小于中所表现出来的核磁共振特性。
主要是探测氢核的横0. 1 m 时, 应使用泥浆排除器, 增加品质因素, 提高向驰豫过程, 由T 2分布揭示岩石空隙流体性质及其流动特性, 提供地层的孔、渗、饱等参数。
目前, NMR 测井的应用仍处于迅速发展阶段, 国际上的三大测井公司均把它列为新世纪最有潜力的测井方法, 它必将对未来测井技术的走向占主导地位。
但是, 该技术还存在着一些理论和实用上的问题和困难, 仪器本身也存在一些设计上的缺陷, 对NMR 测井还缺乏纵深研究, 还没有对其影响因素全面认识和解决。
这就要求我们加大对NMR 技术的研究力度, 使其真正能够解决我国油田勘探开发中的地质和油藏工程难题[ 1]。
在测井施工时, 外界环境因素的影响会使回波数量、总回波数量、回波间隔等发生变化, 因此, 应充分考虑外界环境因素的影响, 才能确保核磁共振测量数据的准确性。
SPWLA第48届测井年会论文题录
２倾斜各向异性有侵地层中井眼声波测量的三维数值 ． 模拟
３在多种地层中都能 测得高质 量纵横 波资 料的新 型宽 ． 频率 Ｌ ＷＤ多极 声波测井仪
４Ｖ Ｐ ． Ｓ 结合偶极声波测井测量岩性一 构造并预报超压气
层： 在北墨西哥 Ｂ ｒ ｓ ｕｇ 盆地的应用实例 ｏ ５分析 Ｌ ． ＷＤ声波测井 资料 以确认其 准确 性 ６用最新 Ｌ ． ＷＤ技术优 化水 平井布井及储层描述
成像的影响的定量研究
１． 冲中子测井仪在裂缝 支撑 和砾 石堆积完井中 的响 ７脉 １． ８墨西 哥湾 战神 Ｍａｓ ｒ 深水 区密西 西比峡谷 ８７区块 ０
的７驱 测 Ｋ
・ 质应 用和 井 眼成像 。 地
４． ６存在各 向异性 页岩 的砂一 泥岩薄互层的图像分析 ４． ７电阻率各向异性 、 毛细 压力和 双峰 层状砂 质夹层 的 Ｎ ＭＲ响应 ４ ． ａ ｅｔ ８ Ｂ ｒ ｔ 页岩 地层 评价 ： 上电缆测井 和随钻测 井传 ｎ 陆 感器技术 的比较 ４． ９在英 国利 物浦湾用 Ｌ ＷＤ方位密 度测 井探测断层 和
２． Ｎ ５用 ＭＲ弛豫改进黏度预测
５． ４在非导电泥浆中用井眼电成像描绘构造和沉积特征
２． ６砂岩中的顺磁弛豫： 辨识 丁 和 丁 对表面弛豫、 １ ２ 内
部梯度和回波间隔的依赖关系
・ 合地层 评 价 ‘ 综
５． ５由三维数字岩心分析给 出的复杂岩性阿尔奇指数
维普资讯
裂缝以帮助制定完井计划
５． ０盆地各向异性浊积地层评价 ： 挑战和应对建议 ５． １用井眼成像和能谱测井增进对某深水浊流 沉积 储层 特７珀还 止 ５． ２在成熟盆地用成像测井资 料解 释复杂构造并帮助完 并 ５． ３大学课程中的井眼岩 石物理 地质学
第52届岩石物理学家和测井分析家协会(SPWLA)年会题录
布 朗油 田二 次 开发 中 ｈｓｌ 田实 例 ： 田第 一 口油 井注 水 ２ Ｆ ｉ ｅ油 ｔ 油 ０年后 含水 饱 和度 的变 化 及其影 响 应 力诱 导 的偶极 子挠 曲波各 向异 性 的连续 统 计指 标
综 合井 眼成 像数 据 与生 产动 态情 况 提高 油 田采收 率 的应用 实 例 “ 文物 理学 ” ＿ 水 － 钻井 液 的物 理性 质 以及其 对 测井 数据 的影 响 －Leabharlann 种新 的渗透 率建模 方 法
从薄 层 到模 拟
应 用早 期 简单 的测 井 系列 对德 两 北地 二叠 纪上 部镁 灰岩 统碳 酸盐 岩 气层 进行 综合 的岩
石 物性 二 次评 估
低 电阻率岩 石 物性 测量 扩展 了科 罗 拉 多 Ｗａｔｎ ｅｇ油 田 Ｔ ｒｙ（ ｔｅ ｂ ｒ ｅｒ 苏塞 克斯 ） 景 区带 远
１￣ １ ４ ８日在 美 国科 罗拉 多斯普 林布 罗德 莫 尔酒店会议 中心 举行 。本 届年 会 由丹佛 测 井协会 承 办 。
预计会 上 交流论 文 ９ 篇 。 ３
非常规 资源 Ｉ（ ９篇 ）
介 电频 散测井 在油 页岩储 层评 价 中的应用
结 合核 、 、 声 电测井 的定量 解 释对页 岩气地 层 的弹性 特性进 行评 价
用碳 酸 盐岩 核磁 共振 数 据预 测毛 细 管压 力 的新方 法 北 海油 田实 例 ： 上覆 压力 特性 描 述用 于 Ｅ ｋ ｉ ｌｆ ｋ油 田地 质力 学 和地球 物理 学 研究 ｓ 用 测井 和地 质 资料 建立 的岩 石模 型 预测地 层 渗透 率 展 望 ２２ ０ ０年 岩石 物理 学 发展 方 向 （ 邀报 告 ） 特 应川 井 下流 体 和沥青 分 析 了解 储 层结 构
核磁共振测井渗透率模型研究
绝对渗透率是指当只有单一流体(气体或液 体) 在 岩 石 孔 隙 中 流 动
而与岩石没有物理化学作用时所求得的渗透率。 通常则以气体渗透率为
代表，又简称渗透率。 它反映的是孔隙介质(岩石) 允许流体通过能力的
参数。 渗透率与孔隙度及岩石比表面积有关，可用 Kozeny 方程来描述：
K=
0.101φ3 Γ(1- φ)2
程，通过岩石核磁共振弛豫时间与岩石孔隙比表面积的相关性，可以建
立估算岩石渗透率的方法。
3.2 核磁共振渗透率模型
3.2.1 SDR 模型
KSDR=CS1(
φNMR 100
42
) T2g
式中,φNMR 为盐水饱和岩心样品的 NMR 孔隙 度,T2g 为 T2 谱 的 几 何 平均值, 模型参数为 CS1。 该模型以平均弛豫时间为参数, 不受束缚水模 型的影响。 但对测量孔隙中流体的性质很灵敏, 当岩石孔隙中含有烃
参考文献 ［ 1］ 肖立志著.核磁共振成像测井与岩石核磁共振及其应用［ M］ .北 京：科学出版社. ［ 2］ 彭 石 林 ，叶 朝 辉 ，刘 买 利.多 孔 介 质 渗 透 率 的 NMR 测 定［ J］ .波 谱学杂志，Vol.23 No.2, 2006.6.
关于建筑节能的思考
邢台职业技术学院建筑工程系 陈 静
μ =γρ
其中，μ 为核磁矩；ρ 为自旋角动量；γ 为比例因子，被称作旋磁比， 是磁性核的一个重要性质。 不同的元素具有不同的旋磁比。 γ 可以为 正，亦可以为负，即核磁矩的方向可能与核自旋角动量的方向相同，也 可能相反。 在没有外加磁场的情况下，单个核子的旋转是随机取向的， 因 而 不 会 产 生 宏 观 磁 场 [1]。
Coates 模型:
第49届SPWLA年会题录
第七 部分 ： 报 海
第 部分 ： 质 应用 和井 眼成 像 地
准确 的倾 角 计 算 和 地质 导 向的 关键 参 数 ： 深
度 电成像
（ ）基于 加速 度计 和张 力 的深 度 校正 技 术用 １
于 成像 测 井
第 四部 分 ： 核磁 共振 测 井
的渗 透率模 型
第 二部 分 ： 波／ 眼地 震 声 井
先 进 的测 井测 量 结果 是成 功 建立浅 气 层地 质 力学模 型 的关 键 ： 挪威 海 的 实例
根据 ＮＭＲ扩 散和 弛豫 数 据 分析 烃 成分 （ ）Ｔ１ Ｔ １ ／ ２比对 孔 隙度 估算 的影 响
５月 ２ ～２ ５ ８日在 苏 格 兰首 府 爱 丁堡 的 爱 丁 堡 国
际会 议 中心 （ Ｉ Ｃ） 行 。本 届 共 有 １ ８篇 文 章 ＥＣ 举 ０ 以各 种 形 式 发 布 ， 中 计 划 有 ５ 其 Ｏ篇论 文 会 上 宣 读 ，６篇 以海 报形 式 张贴 ，２篇 以 交流形 式发 布 。 ３ ２
（ ）在 复杂 碳 酸盐 岩 地层 中建立 孔 隙 连通 性 ５
（ ）套管 井储 层 描述 中 新 型脉 冲 中子测 井 系 ４
统 的设 计 和最初 现 场测 试 结果 （ ）大位 移井 Ｌ Ｄ仪 器 磨 损 对 密 度 测 量 精 ５ Ｗ
度 的影 响 （ ）套管 井超声 扫 描 测量 的傅 里 叶 变换 ６ （ ）补偿 中子测 井 响应 问题 指 南 ７ （ ）Ｌ ８ ＷＤ密 度测 井在 地层 界 面上 的 响应 （ ）在 套 管 中利 用磁 漏 测 量 的高 分辨 率成 像 ９
（ ）方位 声波 测 量 ： １ 理论 及 实践 的新方 法 （ ）倾 斜 、 向异 性 侵 入 地层 井 眼声 波 资料 ２ 各
探究石油测井中核磁共振的应用
探究石油测井中核磁共振的应用摘要：核磁共振作为一种先进的、现代化的技术，在诸多领域被广泛的应用，其中也包括石油测井领域，其能将地层中液体的特性很好的表征出来，并可以有效的获取地层孔隙度、渗透率等相关参数的信息。
本文首先对核磁共振的特点及发展概况进行了概述，然后对核磁共振的基本原理进行了介绍，最后对核磁共振技术在石油测井中的应用进行了探讨，力求为今后的工作提供一定技术支持。
关键词：核磁共振；石油测井；应用分析引言：我国地形多种多样，地质结构较为复杂，这就给石油钻井工作带来了较大的挑战。
石油在开采到一定深度后，即需要进行测井工作，这样可以获取更多的石油地质信息和工程技术资料，可以保证后续开采工作的顺利进行。
石油测井需要在石油开采之前完成，要想有效的提升石油测井的质量，则需要引进先进的技术作为支撑。
一、核磁共振的特点在众多的测井方式中，核磁共振测井是唯一一种可以进行储层自由流体孔隙度测量的方式，其测定寄过不受泥浆、泥饼以及其他因素的干扰，并且在测定的过程中，能够很好的保持储层的动态平衡和孔隙结构。
同时能够实现对孔径分布、渗透率等多个参数的测定，测定结果简单直观，因其各方面的优势，在石油测井中得到了广泛的应用。
二、核磁共振技术的发展概况核磁共振现象在1945年被美国的两位科学家首先发现，由此产生了一门新的学科—核磁共振波谱学，该学科经历了多年的发展和研究，取得了巨大的进步，核磁共振技术在化学、医学、石油等多个领域得到大规模的应用。
而在石油开采领域，早在20世纪50年代，便由Ressell Varian提出将核磁共振技术用于石油测井的想法，而Brown和Gamson于60年代开发出了第一代的试验仪器样机，但是因为地磁场很弱，该样机的工作频率较低，信噪比低，探测深度相对较浅，必须采取在泥浆中加入顺磁场物质的方式来对井眼信号进行清除，这样会增加进行钻井施工的复杂性，因此未得到推广和应用。
为了有效的解决这一问题，有关人员提出内部建场、外部接受的方案。
核磁共振测井技术的最新若干进展
关键词: 核磁共振测井; 最新进展; 二维核磁共振测井; 发展方向 中图分类号 : P631. 8 文献标识码 : A 收稿日期: 2007 04 14
Latest Advances in NMR Logging Technology
Bi Linrui
( China N ational Log ging Cor p or ation, Beij ing 100101 , China)
。
第4期
毕林锐 : 核磁共 振测井技术的最新若干进展
371
为 7. 875in 至 12. 25in, 而 M RIL - XL 则可以将 NMR 作业适用井眼范围扩大到 16in。这样便使 得该服务能够更具经济价值 一只仪器可以适 用更大的井眼尺寸范 围。 MRIL - XL 能够获得 很丰富的地层信息, 包括束缚和可动流体, 总孔隙 度, 渗 透率 , 流 体类 型 ( 同时 可进 行 T 1 和 T 2 测 量) , 流体界面以及观测粘度的变化
[ 1]
MR Scanner 是 Schlumberger 公司于 2005 年推 出 的 Scanner 家 族 中 的 一 员。 该 仪 器 是 Schlum berg er 公司最新的核磁共振测井仪 , 能够 同时进行多频测量 , 在一次下井中对储层进行不 同深度 探 测, 能 够 得到 清 晰 的 储 层流 体 剖 面。 MR Scanner 的主要应用是能提供流体体积和饱 和度的径向剖面。在各种淡水或者不同矿化度地 层水储层进行含烃表征, 以及对低电阻率/ 低差异 油气层, 薄层进行评价。对不规则井眼进行储层 评价。获得连续的原油粘度曲线以进行射孔和完 井作业。基于与岩性无关的孔隙度的流体储层体 积的确定。水基或者油基泥浆中确定剩余油饱和 度。 MR Scanner 仪的主要优点是测量不受已经 被破坏或者污染层的影响 , 通过径向剖面判别流 体和环境影响 , 在井眼不规则或者厚的泥饼存在 的情况下进行有效的测井解释。 MR Scanner 仪特性有: 偏心, 梯度磁场设计; 多频率, 不同探测深度同时进行测量; 垂向分辨率 达到 7. 5in; 测井速度达到 3600f t/ hr; 流体表征; 获得不同探测深度的横向弛豫时间( T 2 ) , 纵向弛 豫时间( T 1 ) 和扩散系数 [ 2] 。 1. 1. 3 M REx Baker At las 公司的 MREx( MR Explorer) 核 磁共振测井仪器采用贴井壁测量方式 , 避免了井 径及井内流体对测量结果的影响, 有 12 个工作频 率( 450~ 880kH z) 可供选择。探测深度从井壁开 始计算, 根据工作频率的不同 , 从 2. 6in 变化到 4. 5in。 MREx 探头只有外径 5in 的一种, 使得它可 以适应 6in 到 14in 井眼 , 较短的仪器长度 ( 17ft ) 使之能够通过短曲率半径的造斜段。回波间隔更 小, 可提供精确的总孔隙度 及其它参数的测量。 MREx 对采集控制进行模块化设计, 使操作工程 师工作更简单 , 避免由于对 NM R 测井原理不熟 悉以及对地层评价中需要输入的参数不了解而引 起的测量误差[ 3, 4] 。 1. 1. 4 M RIL - XL H alliburt on 公司在 2007 年推出的商业化核 磁共振成像测井仪 MRIL - XL , 一改其 NM R 测 井仪器系列居中测量的特点, 利用一个弹簧推靠 器, 将仪器推靠在井壁上进行测量。仪器贴井壁 后, NM R 测量就只对部分井筒进行定向观测 , 从 而有效提高探测深度 , 并且不受井筒内泥浆的影 响。 MRIL - P 型核磁共振测井仪适用井眼尺寸
核磁共振测井的若干问题研究
II
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文
parameter of NMR probe, making the testing frequency deviate from the resonance frequency will get lower noise factor.
Keywords: NMR Logging magnetic field
分 类 号 学校代码 10硕士学位论文
核磁共振测井的若干问题研究
学位申请人 ： 黄华松 学 科 专 业 ： 检测技术与自动化装置 指 导 教 师 ： 孔 力 教授 答 辩 日 期 ： 2012 年 2 月 10 日
A Dissertation Submitted for the Requirements for the Degree of Master in Engineering
本论文属于
保密□ ，在_____年解密后适用本授权书。 不保密□。
(请在以上方框内打“√”)
学位论文作者签名： 日期： 年 月 日
指导教师签名： 日期： 年 月 日
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 摘 要
回波信号是核磁共振测井的原始信号，也是地面人员获取地层信息的重要来源。 原始回波信号极其微弱是核磁共振测井的特点之一，也是测量的难点之一。本文从 影响回波信号的因素出发，讨论了脉冲宽度变化对回波信号的影响、温度对静磁场 的影响、核磁共振匹配技术，指出了在地面解释时应考虑到相应的影响。 从 Bloch 方程出发，结合测井常用的 CPMG 脉冲推导出回波信号的表达式。利 用正演方法构建 T2 谱，以标准反演方法为依托，在 Matlab 平台上进行了仿真，得 出了激励脉冲变化会给回波信号带来波动并使反演后的 T2 谱发生平移。 提出了一种 近似处理方法。 在介绍核磁共振探头的结构和有限元分析方法的基础上，以 Ansoft 软件为工具， 讨论了温度对静磁场的影响。进而利用回波信号与静磁场之间的关系式，得出对回 波信号幅度影响的近似关系。 从信息论角度探讨了匹配技术对核磁共振信号获取的意义。 给出了探头的一种等 效模型，分析计算当前核磁共振测井仪的匹配情况，指出了在各个频率点噪声系数 均较低的现状，实测过程中将频率略微偏离共振频率点将会具有更低的噪声系数。 通过研究发现， 脉冲宽度变化会给回波信号带来波动以及使反演后的 T2 谱平移； 温度与静磁场的变化近似为正比关系；在不改变源参数的情况下，若将频率略微偏 离将会使系统具有更低的噪声系数。
井场核磁共振技术及其应用的发展历程与展望
doi:10.11911/syztjs.2023034引用格式：肖立志，罗嗣慧，龙志豪. 井场核磁共振技术及其应用的发展历程与展望[J]. 石油钻探技术，2023, 51（4）：140-148.XIAO Lizhi, LUO Sihui, LONG Zhihao. The course of development and the future of wellsite NMR technologies and their applications [J].Petroleum Drilling Techniques ，2023, 51(4)：140-148.井场核磁共振技术及其应用的发展历程与展望肖立志， 罗嗣慧， 龙志豪（中国石油大学（北京）地球物理学院, 北京102249）摘 要: 井场核磁共振技术在近20年得到快速发展，在石油钻探和开采中发挥了重要作用。
井场核磁共振是指在油气钻探现场复杂恶劣环境下所开展的核磁共振测量、分析及应用，涉及基础理论、测量仪器、数据采集与处理、解释应用等多个方面。
我国科技工作者经过数十年持续攻关，走过“引进—吸收—集成创新—原始创新”的发展之路，形成了适合陆相油气的核磁共振测量分析技术，并进行了工业应用，在若干新颖及前瞻领域形成了丰富的储备技术。
在系统总结国外及我国井场核磁共振理论、方法及仪器技术的发展历程和关键突破的基础上，展望了井场核磁共振技术在复杂油气、页岩油气等勘探开发中的应用前景和挑战，以进一步推动我国页岩油气及深层复杂油气的勘探开发水平和进程。
关键词: 核磁共振；仪器装置；地层评价；岩心分析；多相流计量中图分类号: P631.8+1 文献标志码: A 文章编号: 1001–0890（2023）04–0140–09The Course of Development and the Future of Wellsite NMR Technologiesand Their ApplicationsXIAO Lizhi, LUO Sihui, LONG Zhihao(College of Geophysics, China University of Petroleum (Beijing ), Beijing, 102249, China )Abstract: Wellsite nuclear magnetic resonance (NMR) technologies have developed rapidly in the past 20 years and have played an important role in oil and gas drilling and exploitation. They refer to the NMR measurement,analysis, and application carried out in complex and harsh environments of oil and gas drilling sites, which involve multiple aspects such as basic theory, measurement instruments, data acquisition and processing, and interpretation and application. In the past decades, Chinese scientists and researchers have made continuous efforts to tackle the challenges, going through the development course of “introduction, absorption, integrated innovation, and initial innovation.” As a result, the NMR measurement and analysis technologies suitable for continental oil and gas are developed and industrial applications are achieved, and rich technical reserves are formed in several novel and forward-looking fields. This paper systematically summarized the development course of wellsite NMR theory, methods,instruments, and technologies in and outside China as well as the key breakthroughs in these aspects. On this basis, it gave the application prospects and challenges of wellsite NMR technologies in the exploration and development of complex oil and gas and shale oil and gas. The research is expected to promote the exploration and development level and progress of shale oil and gas and deep complex oil and gas in China.Key words: nuclear magnetic resonance; instrumentation; formation evaluation; core analysis; multi-phase flow metering井场核磁共振在近20年来得到快速发展，包括电缆核磁共振测井、随钻核磁共振测井、核磁共振井下流体分析等仪器和应用技术，以及多相流核磁共振计量分析、井场全直径核磁共振扫描分析和核收稿日期: 2023-01-31；改回日期: 2023-02-28。
用核磁共振测井评价特低渗透砂岩储层渗透性新方法
用核磁共振测井评价特低渗透砂岩储层渗透性新方法
用核磁共振测井评价特低渗透砂岩储层渗透性新方法
核磁共振测井被广泛用于评价低孔隙度低渗透率储层的孔隙结构与渗透性,主要依据经典的Coates及SDR模型.这些模型是基于中高孔隙度、渗透率储层的实验结果,大量岩心实验数据表明它们并不适用于特低渗透砂岩储层.应用气象学研究常用的空间物理场分布模型定量评价低孔隙度特低渗透率储层中特定尺寸孔隙分布的集中程度,并给出了定量计算T2分布均一系数模型.常规孔隙度渗透率实验、饱和盐水岩心核磁共振实验均验证了该模型在不同孔隙度、渗透率条件下具有较好的适用性.
作者：李潮流徐秋贞张振波作者单位：李潮流(中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室,北京,100083;中国石油勘探开发研究院,北京,100083)
徐秋贞(中国石油集团测井有限公司长庆事业部,陕西,西安,710200) 张振波(中国石油长城钻探工程有限公司测井公司,辽宁,盘锦,124000)
刊名：测井技术ISTIC PKU英文刊名：WELL LOGGING TECHNOLOGY 年，卷(期)：2009 33(5) 分类号：P631.813 关键词：核磁共振测井岩石物理低渗透率砂岩储层孔隙结构。
测井论文
前言这学期我们学习了地球物理测井这门课程。
地球物理测井是地球物理学的一个重要分支学科。
它以物理学、数学和地质学为理论基础，以井眼及其周围介质为研究对象，采用多种专门的仪器设备，沿钻井剖面测量各种物理参数，通过数据处理和综合研究，揭示测量对象的特征和规律，进而发现油气、煤、金属与非金属、放射性、地热、地下水等矿产资源。
通过本次的实验课，我们认识了测井仪器，了解测井仪器系统的组成。
课上邹长春老师对测井曲线的讲解，我们看到了常规的测井曲线图件，进一步学会解释测井曲线图，掌握常规测井的种类；另外认识常规测井资料处理成果图件，了解测井能够解决哪些地质问题。
通过这次的认识实习，我们在学习了课本知识的基础上，对测井的仪器有了感性的认识，同时对我们课本上学到的知识有了进一步的巩固，为我们假期的实习和以后的工作奠定了基础。
结合当今社会的现状，现在社会更多的要求多知识型人才，而资源勘查专业未来需要我们不单单会看测井解释综合成果图，也不单单只会测井的方法，因此本实验中让我们认识测井仪器，初步知道测井仪器用法，同时掌握分析测井解释综合成果图，这些技能对我们今后的实习与工作至关重要。
实验内容和过程老师在实验课上首先讲解了测井仪器，测井实验有多种方法，包括很多现在使用的先进方法，而先进测井技术设备与成本消耗过于昂贵，实验室主要采用常规方法测井。
而实验室里，邹老师主要给我们介绍了实验室所用测井仪器，主要分为地面仪器和地下仪器。
地面仪器介绍了绞车。
实验室里存放有三种绞车，两种为中国产，使用深度较大，在两千米左右，国产绞车线缆较大，为多线芯，测量精度不高；实验室中有一台进口的美国产绞车，采用单线芯，精度高，可测井深为一千米。
地下仪器包括声波探管和电测探管。
绞车的作用包括连接井上和井下的仪器、使仪器在井中能够上升和下降。
另外线缆能够传输测量信号，使地上的面板能够及时地接收到地下的仪器传输上来的信号。
同时绞车上的线缆上每隔一定的长度都有记录，使绞车具备了深度记录的功能。
核磁共振测井理论资料
核磁共振测井技术应用研究的发展一、快速发展的核磁共振测井技术1945年，Bloch 和Purcell发现了核磁共振（NMR）现象。
从那时起，NMR作为一种有活力的谱分析技术被广泛应用于分析化学、物理化学、生物化学，进而扩展到生命科学、诊断医学及实验油层物理等领域。
如今，NMR已成为这些领域的重要分析和测试手段。
40年代末，Varian公司证实了地磁场中的核自由运动，50年代，Varian Schlumberger-Doll，Chevron三个公司开展了核磁共振测井可行性研究。
60年代初开发出实验仪器样机，它基于Chevron研究中心提出的概念，仪器使用一些大线圈和强电流，在志层中产生一个静磁场，极化水和油气中的氢核。
迅速断开静磁场后，被极化的氢核将在弱而均匀的地磁场中进动。
这种核进动在用于产生静磁场的相同线圈中产生一种按指数衰减的信号。
使用该信号可计算自由流体指数FFI，它代表包含各种可动流体的孔隙度。
这些早期仪器有一些严重的技术缺陷首先，共振信号的灵敏区包括了所有的井眼流体，这迫使作业人员使用专门的加顺磁物质的泥浆和作业程序，以消除大井眼背景信号，这是一促成本昂贵且耗时冗长的处理，作业复杂而麻烦，测井速度慢石油公司难以接受。
其次，用强的极化电流持续20ms的长时间，减小了仪器对快衰减孔隙度成分的灵敏度，而只能检测具有长弛豫衰减时间的自由流体，由于固液界面效应对弛豫影响及岩石孔隙中油与水的弛豫时间差异不大，使得孔隙度和饱和度都很难求准。
此外，这些仪器为翻转被极化的自旋氢核需消耗大量功率，不能和其它测井仪器组合。
但这些难题没有使核磁共振测井研究中止。
70年代末至80年代初，美国Los Alamos国家实验室Jasper Jackson 博士提出“INSDE－OUT”磁场技术。
在相同时期，磁共振成象（MRI）概念也得到很大发展。
1983年，Melvin Miller博士在美国创办了NU－MAR公司，他们综合了“INSIDE－OUT”概念和MAR技术同时，斯伦贝谢公司几十年来，一直在努力发展核磁共振测井技术。
文献综述 (22)
查干凹陷地区核磁共振测井的解释与应用效果文献综述核磁共振测井是第二十世纪九十年代发展起来的一项新型测井技术。
MRIL-P（哈利伯顿）CMR（斯伦贝谢）和MREX（阿特拉斯）已在全球范围内展开推广和应用。
核磁共振测量信号不受固体骨架影响，且观测范围是可选的，可识别出油、气、水在弛豫特性上的显着差异。
核磁共振测井解决了常规测井方法受井眼、岩性和地层水的矿化度影响的缺陷，解决了常规测井方法遇到的复杂岩性、低孔隙度、低渗透率、低电阻率油气层等难题。
核磁测井作为当代唯一能直接测量储层自由流体孔隙度的测井技术，广泛应用于油田勘探开发，本文通过阅读吉林大学研究生庞博在其硕士毕业论文《基于遗传非线性规划算法的核磁共振信号数据处理方法研究》中核磁共振地下水探测技术(Magnetic Resonance Sounding，简称MRS)是目前唯一的直接探测地下水的地球物理方法。
该技术的优点为反演解释的唯一性和量化性、测量效率较高。
JLMRS-I型核磁共振地下水探测仪是由吉林大学核磁共振项目组自主研制开发的探测地下水的仪器系统，在具体工程测量中，得到测量数据需要进行数据的处理，也就是根据测量的电信号经过处理得到相应的水文地质资料。
研究了核磁共振地下水探测数据的特点以及现有数据处理方法存在的问题，研究了多项式拟合与傅里叶拟合方法原理，对理想模型和含有不同信噪比的数据进行拟合处理，获得了较理想的数据拟合结果。
针对吉洪诺夫正则化反演计算中存在的问题，应用非线性最优化理论，分析了同一含水层模型不同吉洪诺夫正则化系数时的反演结果，获得了吉洪诺夫正则化参数的取值范围。
利用吉洪诺夫正则化、遗传算法以及与遗传与非线性规划相结合的最优化方法分别计算了地下同一含水层模型的含水层的深度、厚度以及含水量的反演结果，对比了计算结果的绝对误差。
由模型计算结果可知，利用遗传与非线性规划最优化计算可以得到较好的反演结果，含水量与分辨率均得到了提高。
应用JLMRS一型核磁共振地下水探测仪实际野外测试数据进行数据处理和程序测试，与钻井结果对比，验证这些数据处理方法的有效性和准确性。
1 核磁共振测井的物理原理及其应用 论文
核磁共振测井的物理原理及其应用摘要:经过半个世纪的探索和期盼，核磁测井以其独特的性能和众多的功能已成为商业测井大家族中的一只独秀。
MRIL核磁共振测井仪是一居中测量仪器，通过测量沿仪器轴线方向井壁周围薄壁柱状空间内的氢原子核的磁共振信号，来实现测量。
它能够同时提供孔隙度、渗透率、束缚水饱和度等地层参数以及油气藏的地球物理参数。
核磁仪器探头中的永久磁铁在地层中产生梯度磁场对地层中的氢原子进行极化，同时探头中的天线即用于发射脉冲也用做接收回波信号。
以Numar公司于1998年推出的最新一代产品MRIL- P型核磁共振测井仪为代表的新一代核磁测井技术，利用梯度磁场核自旋回波，对离井眼一定距离的地层孔隙流体直接进行观测，不须对井下泥浆进行任何处理，甚至勿须井眼、泥饼及侵入校正。
并且利用核磁测井进行地层评价，不要求岩心分析资料以及地层参数的任何先验信息，因此，是对裸眼井测井解释核油气评价技术的重大突破。
该仪器吸收了MRIL-C型仪器的优点并改进了其不足。
采用9个工作频率(760～ 580kHz)及加长预极化磁体的方法，既提高了测井速度，又获得了更多的测井信息，数据精度也大大提高。
本文以MRIL-P型核磁测井仪为例，详细讨论一下核磁共振测井的物理原理并简单介绍一下仪器电子线路模块的基本结构以及脉冲信号发射、接收路径和MRIL-P型核磁共振测井仪器优点、核磁共振测井技术发展的一点见解。
关键词：核磁共振核磁测井扳转纵向驰豫横向弛豫一.核磁共振的基本原理1.NMR测量的物理基础MRIL核磁共振测井原理是基于原子核的磁共振物理现象实现测量的.由于原子核带有电荷,它们的自旋将产生磁场,就像一根磁棒,该磁场的强度和方向可以用核磁矩矢量来表示.同时带有磁矩的磁核有一个共振频率,即著名的拉莫尔频率，此共振频率取决于元素的旋磁比和外加磁场强度. 利用原子核的磁性和它们与外加磁场的相互作用来完成核磁共振技术。
比如对一组核子施加一个固定的静磁场和大功率的射频RF脉冲,核子便以可预见的方式响应,产生回波信号,提供石油物理信息.当没有外加磁场时,核磁矩的取向就是随机的了.核磁共振是指某种原子核吸收强磁场中存在的一定频率的电磁辐射时而呈现自由的一种自然现象。
2006年钻井技术交流会材料
西北分公司钻井工程技术总结及展望西北分公司工程处二○○六年十一月目录1.概述 (1)2.钻井工艺技术的应用 (4)3.钻井工程存在的问题 (21)4.钻井工程技术发展方向 (22)5.钻井生产技术管理 (23)1、概述2003年—2006年是西北分公司快速发展的时期，油气产量由03年的257万吨上升到06年的472万吨，相应钻井工作量也在逐年增加。
表12003-2006年钻井周期统计表从2003-2006年钻井周期统计表中可以看出，随着钻井工艺技术的提高，钻井时效在逐年提高，特别是盐层井和侧钻水平井。
简化井身结构开发井由于开发的区块由4区、6区扩大至8、9、10、11区，岩石的可钻性变差，且部分井区存在复杂的二叠系火成岩地层，使得钻井周期变长。
从2004年开始，随着薄油层底水砂岩油藏开发水平井的增多，对水平段轨迹控制的精度要求越来越高，04年因部分井采用地质导向技术，导致钻井周期低，随着05年、06年推广定向段PDC钻头的使用，使得钻井周期也在逐年降低。
对于三叠系直井，将三级结构简化为两级结构后，推广PDC钻头的使用，降低了钻井周期，由平均的76.91天缩短为33.08天，其中KZ2井（完钻井深4295米）钻井周期仅18.25天。
四年内钻井取芯进尺4795.68m，岩芯长4271.14m，取芯率89.06% 。
各年度的取芯情况见表2。
从表2中看出2003-2004年度取芯率升高，至2005年取芯率下降，下降的主要原因是施工作业方对取芯工具的检查保养不够。
06年大包方式后，强化了对取芯作业的管理力度。
表2 2003-2006年取芯情况表2003-2006年对已完钻的505口井进行了钻井工程质量评定，优质井188口，良好井225口，合格井92口。
优良率81.78%,合格率18.22% 。
各年度钻井工程质量评定情况见表3，2005年度、2006年度钻井工程优良率下降的主要原因为：钻井施工的难度增加（盐层井、含二叠系地层的钻井数增多），新进的队伍对工区内的地层不熟，钻井效率低，同时因对《西北分公司钻井工程质量评定方法》进行试运行，对部分指标的要求提高了。
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