核磁共振成像测井
核磁共振测井技术CMR及应用
2.核磁共振测井仪器简介
- CMR（Combinable Magnetic Resonance） 组合式磁共振仪(斯仑贝谢)
- MRIL(Magnetic Resonance Image Logging) 磁共振成像测井仪(阿特拉斯\哈里伯顿)
- CMR仪器简介
CMR下井仪器主要由电子线路短节及探测器等部分组成。 主要特点： (1)外径5.3“； (2)贴井壁测量； (3)采用永久磁铁产生均匀磁场，场强为500G； (4) 探 测 体 积 小 ， 探 测 区 域 约 为
MRIL下井仪器包括电子线路短节、储能短节及探 头等几个部分。
MRIL井下仪器的核心部件是磁体和天线。
下面就C型仪器的仪器特点作些介绍
(1) 外径为6“探头适用于7.5-13”的井眼；外径为 4.5“探头适用于5-7”的井眼
(2) 采用居中测量； (3) 永久磁铁产生梯度磁场，中心磁场强度为179G， 磁场梯度为17G/cm； (4) 可采用多频操作，中心频率750kHz,对地层有层析 作用；
12.问核题磁的共提振出测井发展概况
1)1945年发现了核磁共振现象；to 1991年有12位科 学家在此方面作出了卓越贡献，应用领域广阔；
2)50年代有人建议探讨开发NMR(Nuclear Magnetic Resonance)的可能性，60年代研制出样机，1978年美国 Jasper博士提出合理的建议，1983年Miller Dr.创办 Numar公司设计开发了MRIL,于1991年７月正式投入油田服 务。Schlumber1995年将CMR推向商业服务；
1cm(长)×1cm(宽)×15cm(高)的小圆柱体； (5)探测深度浅，仅2.5cm； (6)对地层的纵向分辨能力可达20cm。
核磁共振测井不止用于井下测量_还可在地面测量岩芯
82023年4月上 第07期 总第403期能源科技| TECHNOLOGY ENERGY3月4日至13日，中国石油集团测井有限公司（简称中油测井）使用该企业自主知识产权的移动式全直径岩心核磁共振设备，在大港油田张巨河某重点评价井完成现场应用和全部解释评价任务，标志着该企业车载快速岩石物理实验室在大港油田首战告捷。
核磁共振技术作为一种重要的现代分析手段已经广泛应用于各个领域。
其中核磁测井（核磁共振测井），是测量地层中的氢核在地磁场中自由旋进的测井方法。
在传统的核磁测井中，现场作业人员需要将核磁仪器使用电缆下入井筒中。
中油测井天津分公司解释评价工程师宋宏业介绍传统核磁测井方法时表示，在地磁场的作用下，地层中那些自旋轴与地磁场不完全重合的氢核绕地磁场旋进。
如果在下井仪器中用极化线圈产生与地磁场垂直的强脉冲磁场(与地磁场比较而言)，迫使氢核的自旋轴离开地磁场的方向，当极化磁场去掉后，它们绕地核磁共振测井不止用于井下测量 还可在地面测量岩芯通讯员 常洁芮磁场旋进并逐渐恢复到原有状态。
氢核的旋进在感应线圈中产生逐渐衰减的射频信号，其幅度取决于地层中自由流体的氢核数，称自由流体指数，而束缚水或死油对核磁测井不起明显作用。
井眼产生的信号衰减很快，可以通过延迟测量时间将其影响减至最小。
根据自由流体指数可获得岩石的自由流体孔隙度，配合其他资料可计算渗透率。
如果进而测量热弛豫时间，则可以区别油和水。
较传统的核磁测井方法相比，移动式全直径岩心核磁共振测井是车载岩石物理实验室搭载的移动式全直径岩心核磁共振测井仪器，能够实现在现场对刚出筒的岩心进行快速、连续、无损、高精度的一维T2与二维T1-T2核磁共振测量与资料快速处理解释，并获取可靠的地层孔隙度、孔隙结构、流体性质、含油饱和度等信息。
打个最恰当的比喻，在医院是把患者推进医疗核磁检测仪进行检测，而在井场，是把从地层取得的岩芯有序排入核磁共振测井仪进行检测。
在此次施工中，技术人员对钻井取心所获得的岩芯进行核磁共振测量，细化岩性综合分析，并结合显示情况，优化后续测量模式和井段，对于进一步系统掌握该区域产层岩性特点、分析储层物性主控因素有着重要意义。
核磁共振成像测井新技术
OUT”思想。
第二节 核磁共振测井发展史
1983年，NUMAR公司成立。
1991年7月， NUMAR公司研制的MRIL仪器正式投入油
田商业服务
1995年ATLAS公司与NUMAR公司合作，将MRIL挂接在
ECLIPS-5700上。
1995年SCHLUMBERGER公司的CMR研制成功。 1997年HALLIBURTON收购NUMAR公司。 1998年HALLIBURTON推出MRIL-Prime 型仪器。
流体特性 医用MRI要求把特定的医学条件或者人体的器官 与不同的核磁共振结果联系起来。采用同样的方法， 我们可以用MRIL仪器对井壁以外几英寸内的区域进 行研究。MRIL仪器可以确定不同的流体（水、油和 气）的存在及含量，同时还可以确定流体的某些特 性（如粘度）。
孔径
储层岩石孔隙空间中的流体的核磁共振响应与 体积形式的流体的核磁共振响应是不同的。因此从 MRIL数据中可以非常容易地提取到孔径的信息，从 而极大地改进一些重要的岩石物理特性的估算，如
孔隙空间指岩石中未被颗粒、胶结物或杂质填充的空间， 可分为：孔隙和喉道。孔隙空间体积可以分为水体积和油气体积，
其中水体积包括可自由流动的可动水和由于表面张力束缚于骨架岩 石的不可动束缚水两部分。油气体积同样分为可自由流动的可动油 气和不可动残余油气。
骨架岩石的泥质组分可以包含一种或多种粘土、粉砂、圈 闭水和进入粘土矿物中的束缚水。
1945年BLOCH教授和PURCELL教授两个小组各自独立
地发现了核磁共振现象。
1948年，VARIAN发现了地磁场中核的自由进动。
50年代初，三家公司联合研究发现，核磁只探测地层中
的孔隙流体。
核磁共振成像测井应用
面 ． 核 磁 测 井 能 够 提 供 自由 水 、 泥质 束 缚 水 、毛 管 柬缚 水 和 烃 的 饱 和 度 ， 而 毛 管 束 缚 水 恰 恰 是 引起 油 藏 低 电 阻率 的 重要 原 因之 一 、 ．
在储层产能评价 方面 ， 通过 对核 磁回波 串的处理和孔 隙流体 氢核的驰豫 、扩散 等机 理的研 究 ， 核磁 可以提 供孔 隙类型、孔 径大小 、 孔 径 结 构 、 孔 隙 流 体 类 型 等特 性 ． 这 对 于 油 气评 价 和 产 能预 测 具有 指 导性 的 意 义
在利用 谱分析 计算储层有效孔隙度 、柬缚水孔隙 度和 可动流体 孔隙度时 ，准确的Ｌ 止值是正确计算这些参数的前提 。在砂 泥岩地 截
涩６ ★ 一 井
寸 ｛一 ＝ ｝ ＋ ＋＿ 止 卅 ：
① 自由流体峰幅度明显增高 ．而束缚流体 峰则相对较低 ；孔隙度 曲线反映 为总的 有效孔隙 度增 高 ，而且 自由流 体孔隙度所 占比例较
（ ） ２ 针对一些复杂岩性 非均 质储 层 ，获取准确的地层孔隙度 ． 划分有效 的渗透层和 定性 确定孔隙结 构及储层 的流体的流 动能 力， 如 商７ １ 的火 成岩和凝灰岩及火 山碎 屑岩 。 ４块 （ ３）有效识别砂泥岩剖 面的低 电阻细砂 岩储层及薄互层的孔隙
（） １ 为储层评价提供可靠 的地 质参数 ，如孔隙度 、渗透率 、 饱
和度等。
（） １ 有效孔隙度Ｍ Ｈ ： ＰＥ ｍ ＝ｒ’（ ｅ￣ ＰＥ Ｍ Ｈ ： ｓ ，Ｔ ｒ Ａ （） ２ 毛管束缚流体孔隙度Ｍ Ｖ： ＢＩ ［ （） Ｂ ＩＭ Ｖ＝ ｄ
（） ３ 可动流体孔隙度Ｍ Ｖ Ｍ Ｖ ｒ ～ Ｂ Ｍ： ＢＭ＝ ＝［ （）
关键词 核磁共振 孔 隙 度 渗 透 率 储 层 测 井
《核磁共振测井全》课件
储层表征
核磁共振测井提供了详细的储 层性质描述，包括孔隙结构、 孔隙度分布和岩石类型，有助 于优化开发和生产侵入性测量
核磁共振测井是一种非 侵入性测量技术，不需 要采集样品，可以在井 内直接获取地层信息。
2 高分辨率
核磁共振测井具有高分 辨率，可以获取细微的 地质和储层参数变化， 提供精确的地质解释。
3 仪器限制
核磁共振测井仪器的尺 寸和功耗限制了其在特 定井眼中的应用，需要 克服相关的工程和技术 问题。
核磁共振测井的案例研究
1
海上油气勘探
核磁共振测井在海上油气勘探中的应用，帮助发现油气藏和优化产能，提高勘探 和开发效率。
2
储层评估
核磁共振测井在储层评估方面的应用，提供可靠的地质参数和流体信息，指导油 气勘探和开发决策。
3
井间连通性
核磁共振测井用于评估油井间的连通性，检测压力变化和流体移动，帮助优化油 藏生产。
核磁共振测井的未来发展
先进测井技术
未来的核磁共振测井技术将更 加先进，实时、高分辨率、多 参数测量等特性将得到进一步 增强。
人工智能应用
结合人工智能技术，核磁共振 测井可以进行更精确的数据处 理和解释，提高解释的速度和 准确性。
环境友好型
未来的核磁共振测井技术将更 加环境友好，减少对地下水资 源和环境的影响。
《核磁共振测井全》PPT 课件
核磁共振测井是一种用于获取地下岩石和流体性质的非侵入性测量技术。通 过应用核磁共振原理，可以获得有关地下油气储层的重要信息。
什么是核磁共振测井？
1 原理解释
2 数据获取
核磁共振测井利用原子核的自旋和磁矩之 间的相互作用来研究储层的性质。它基于 核磁共振现象，通过识别和分析样品中的 核自旋状态来获取相关信息。
核磁共振成像(MREX)测井仪及其应用
文献标识码 ： Ｂ
文 章 编 号 ： ０ ４９ ３ （ ０７ ０ ．０ ４０ １０ －１４ ２ ０ ） １０ ５－５
０ 引 言
核磁共 振成像 测井 技术 的发展 为储层 物性 分 析和
流体 识别提 供 了有力 的手段 。核磁 共振成像 测井发 展
２ 工 作 测 量 模 式 及特 点
２ １ 仪器 工作 测量模 式 ．
产的核磁共振成像 测井仪进行 了分析 对比； 结合该仪器在 河南油田的使 用情况 ， 文章 重点描述 了核 磁共振成像 （ Ｅ ＭＲ Ｘ）
测井资料 的解释和处理方法 。
关 键 词 ： 磁 共 振 ；成像 测 井 ；工作 原理 ； 术性 能指 标 ； 用 实例 核 技 应
中 图 法分 类 号 ：Ｐ ３ ． ６ １８
集和测量参数上与 Ｆ ＯＬ略有差别 ， Ｅ＋ Ｉ 以保证测量信 息包含有更多的气体信息 ， 利用这种测量模式可 以得
到储 层 中气 、 、 三种 流 体 的 ２ 布谱 ， 观 显 示 油 水 分 直
储 层流 体性 质 。
２ ２ 仪器特 点 ．
同流体 中氢 核 元 素 的核 磁 共 振 性 质所 受 到 的影 响不 同， 区分储 层孔 隙 中的流 体性质 ， 并根据 不 同流 体 的弛
ＭＲ Ｘ测井 仪器共 有 三种 测 量 模式 ： Ｅ模 式 ，Ｅ Ｅ Ｆ Ｆ ＋Ｏ Ｌ模式 和 Ｆ Ｉ Ｅ＋Ｇ Ｓ模 式 。Ｆ Ａ Ｅ测 量 模式 属 于 地层
至今 ， 以国际三大测 井 公 司 （ 伦 贝谢 、 斯 哈里 伯顿 和 阿 特拉 斯 ） 主分别 研制 开发 了具有 自己特 色 的 核磁 共 为 振 成像测井 仪器 。河南 油 田引进 的核磁共 振成像 测井
维普资讯
核磁共振测井的基本原理
核磁共振测井的基本原理
核磁共振测井（NMR）的基本原理是利用原子核在外磁场
中的磁矩为零或自旋为零，即自转的变化率为零，在外加磁场中与外加电场发生作用，使原子核受到磁场力而发生磁化。
当原子核在外加磁场中运动时，其周围就产生一系列感应电流（自转），这些感应电流与磁场力方向相同，就会使原子核发生位移，其位移量与原子核磁矩成正比。
核磁共振测井正是根据原子核在外加磁场中的自转变化率来研究原子核的运动和核外电子运动的。
核磁共振测井仪器有两个重要部件：一个是感应线圈；另一个是接收线圈。
感应线圈的作用是把发射出去的核磁共振信号接收下来。
一般情况下，感应线圈处于待测井段井眼的周围，在井下有很多的铁屑或其他杂质和岩石颗粒存在。
这些铁屑和颗粒对核磁共振信号会产生很大的干扰。
当井眼打开后，由于井壁对核磁共振信号有屏蔽作用，使核磁共振信号在井眼周围产生一个很强的磁场。
在这个强磁场下，原子核就会发生位移，在原子核的自转轴方向上形成一个脉冲磁场（核磁共振脉冲）。
—— 1 —1 —。
核磁共振测井
核磁共振测井与录井对比班级：勘查技术与工程07-1 姓名：学号：0701********摘要:石油工程中的核磁共振技术是利用油和水中的氢原子在磁场中具有共振并产生信号的特征来探测和评价岩石特性。
核磁共振测井是在井筒中测量井周地层的物性参数.核磁共振录井是在地而(钻井现场)分析岩心、岩屑和井壁取心的物性参数(随钻分析)。
对同深度13 u 井中的核磁共振测井孔隙度、渗透率参数与核磁共振录井分析岩心、岩屑和井壁取心样品得到的孔隙度、渗透率参数进行对比分析表明.两者虽存在定差异.但整体有较好的趋势致性。
关键词:核磁共振;测井;录井;孔隙度;渗透率Abstract:The hydrogen atoms in oil and water are able to resonate and generate signalsin the magnetic field，which is used by the NMR (nuclear magnetic resonance) technolo-gy in petroleum engineering to research and uate rock characteristics. NMR welllogging was used to measure the physical property parameters of the strata in well bore，whereas NMR mud logging was used to analyze(while drilling) the physical propertyparameters of cores，cuttings and sidewall coring samples on surface(drilling site).Based on the comparative analysis of the porosity and permeability parameters obtainedby NMR well logging and those from analysis of the cores，cuttings and sidewall coringsamples by NMR mud logging in the same depth of 13 wells，these two methods are ofcertain difference，but their integral tendency is relatively good.Key words:nuclear magnetic resonance;well logging;mud logging;porosity;permea-Bility1基本原理自然界元素的同位素中将近一半能够产生核磁共振r2,。
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。
核磁共振测井技术
MBMW m
TMA X T 2cutoff
S(T2 )dT2
有效孔隙体积
MPHE e
TMA X 4
S (T2
)dT2
总孔隙体积
MSIG t
TMA X T min
S
(T2
)dT2
渗透率
k c4 NMR ( FFI )2 BVI
目录
一、核磁共振测井简介 二、核磁共振测井测量及提供的信息 三、核磁共振测井提供的成果图件 四、核磁共振测井技术的应用
核磁共振测井技术的应用
储层识别及储层物性参数计算——划分常规测井曲线无法识别的储层
核磁共振测井技术的应用
储层识别及储层物性参数计算——直接区分可动流体和束缚流体
幅度 孔吼分布频率
各部分孔隙体积分布位置
孔吼半径(um)
1
1.6
2.5
4
6.3
10
16
25
10
岩样号：NP1-X
8
孔径分布
T2谱分布
6
毛管束 缚体积
T2很长且幅度大，短T2很少或没有
驱替和渗吸都已起到作用，大、小孔隙都已排油， 它吸水能力强，含水率高，已成了注入水凸进优势 通道，即“大孔道”，对于这样的层应控制注水速 度，以防注入水的低效和无效循环。
中水淹 弱水淹
T2很长但幅度变低，短T2多
这样的储层其大孔道中的油在水驱过程中驱动力的 作用下已经排出，而小孔道中仍存在残余油，这些 油要靠毛管力吸水排油的渗吸作用排出，注水时应 降低水驱速度，在低渗流速度下，发挥毛管力的吸 水排油作用，取得最佳驱油效果。
有效孔隙度
总孔隙度
核磁共振测井提供的成果
流体性质评价成果
核磁共振测井简介
引言核磁共振测井是一种适用于裸眼井的测井新技术，是目前唯一可以直接测量任意岩性储集层自由流体（油、气、水）渗流体积特性的测井方法，有明显的优越性。
本文主要讲解了核磁共振测井的发展历史、基本原理、基本应用、若干问题及展望。
发展历史核磁共振作为一种物理现象，最初是由Bloch和Purcell于1946年发现的，从而揭开了核磁共振研究和应用的序幕。
1952 年，Varian 发明了测量地磁场强度的核磁共振磁力计，随后他利用磁力计技术进行油井测量。
1956 年，Brown 和Fatt研究发现，当流体处于岩石孔隙中时，其核磁共振弛豫时间比自由状态相比显著减小。
1960年，Brown 和Gamson研制出利用地磁场的核磁共振测井仪器样机并开始油田服务。
但是，地磁场核磁测井方案受到三个限制，即：井眼中钻井液信号无法消除，致使地层信号被淹没；“死时间”太长，使小孔隙信号无法观测；无法使用脉冲核磁共振技术。
因此，这种类型的核磁共振测井仪器难以推广。
1978 年，Jasper Jackson 突破地磁场，提出一种新的方案，即“Inside-out”设计，把一个永久磁体放到井眼中(Inside)，在井眼之外的地层中(Outside)建立一个远高于地磁场、且在一定区域内均匀的静磁场，从而实现对地层信号的观测。
这个方案后来成为核磁共振测井大规模商业化应用的基础。
但是由于均匀静磁场确定的观测区域太小，观测信号信噪比很低，该方案很难作为商业测井仪而被接受。
1985 年，ZviTaicher和Schmuel提出一种新的磁体天线结构，使核磁共振测井的信噪比问题得到根本性突破。
1988 年，一种综合了“Inside-out”概念和MRI 技术，以人工梯度磁场和自旋回波方法为基础的全新的核磁共振成像测井(MRIL)问世，使核磁共振测井达到实用化要求。
此后，核磁共振测井仪器不断改进，目前，投入商业应用的核磁共振测井仪器的世界知名测井服务公司分别为：斯仑贝谢、哈利伯顿和贝克休斯。
核磁共振成像测井仪(MRIL
核磁共振成像测井仪（MRIL-P）超声波－微电阻率成像组合测井仪（STAR-Ⅱ）正交偶极子阵列声波测井仪（XMACII）1680DAL数字声波高分辨率感应测井数字能谱测井仪（DSL）能谱式岩性密度测井（ZDL）补偿中子测井仪（CN）1236薄层电阻率测井仪俄罗斯阵列感应测井技术双感应―八侧向微球形聚焦测井仪井眼补偿声波自然伽马三臂井径地层倾角长源距声波重复式地层测试器微电极连续测斜仪双频介电井温流体套管接箍磁定位器水泥胶结/变密度测井水平井测井系统（PCL）MSC-36多臂井径测井仪中子寿命测井技术1-7/16″生产测井组合仪1″生产测井组合仪40臂井径仪X-Y 井径仪脉冲回声仪噪声井温仪射孔作业核磁共振成像测井仪（MRIL-P）核磁共振成像测井仪可以给用户提供与岩性无关的孔隙度数据。
而常规的孔隙度仪（中子、密度、声波时差）都对岩石的岩性非常敏感。
虽然如此，MRIL-P的回波幅度衰减仍与岩石的构造有关（如孔隙系统的面积／体积比等）。
这样一来，如果通过与常规孔隙度测井仪进行组合测井，那麽我们就可以在得到岩性指示的同时得到与束缚水饱和度、可动流体饱和度以及与渗透率息息相关的孔隙度孔径和颗粒尺寸分布数据。
此外，MRIL-P孔隙度数据还可以直接用于粘土束缚水的体积、有效孔隙度和总孔隙度的计算。
MRIL的梯度磁场可以允许同时进行不同模式的核磁共振测量。
例如烃有着比水更长的T2，这样，我们可以用两种不同的恢复时间测量数据对油、气和水进行有效的区分。
另外，在梯度磁场中，T2衰减时间取决于回波串间隔时间TE，所以，用不同的TE时间同时进行核磁共振测量，我们就可以区分出重油、轻油、气和水。
MRIL-P已经在世界范围内得到了广泛的应用，它在砂泥岩地层中可以提供与矿物成分无关的有效孔隙度。
这些数据与电阻率数据一起使用就可以极大的提高饱和度的计算精度。
即使砂岩厚度小于仪器的磁体长度，其数据也可以得到完全的测量。
这样一来，由MRIL数据提供的储量估算值也比常规仪器所提供的估算值更加准确。
核磁共振成像测井作业技术规范
核磁共振成像测井作业技术规范1 引言核磁共振成像测井是在自然界物质间中引入一个强磁场，利用磁场和静态磁场引起核磁共振现象，来对几何异常结构进行成像，探测出围绕不同类型油气藏的空间结构信息，以指导油田勘探开发工作。
本文意在就核磁共振成像测井作业技术规范，提出相关详细资料，供大家参考。
2 技术规范要求（1）核磁共振成像测井规划阶段应付地球物理勘探的任务、具体的实施方法、地质问题的解决、技术风险分析等，并做好项目技术报告和施工组织方案;（2）测井仪器设备应符合国家质量标准及其安全法规的要求，设备安装和测试应符合国家相关规定;（3）对水泥环封承受力应符合国家规定，水泥环筒材质和尺寸应符合国家质量标准;（4）布井方式应符合国家标准，埋设区域采用专人负责，应按测井仪器的要求进行布井，质量应符合国家标准的要求;（5）测井作业应按照相关国家标准及行业规范要求进行，保证测井仪器测数据准确；同时，应配备安全装置，保证作业安全；（6）作业完成后，应对测井结果进行专业审查和重判，确保数据的准确性和质量;3 安全措施（1）作业前，应明确工作人员和项目负责人的职责，并制订好安全卫生操作规程。
（2）应根据区域的地质情况，把握安全防范的措施;（3）应严格按照国家的法律法规，把握安全防范的措施;（4）干涉测井应采用安全健康的手段，配备充足的安全防护服以及完善的管理措施，保障工作人员的安全;（5）应对作业周边地区进行密切监察，及时发现和纠正安全隐患;（6）在作业完成后，应保证现场整洁，应及时进行清理，也应当按要求拆除测井用的管道、仪器及环境处理，关闭口径大小，恢复原有状态。
4 总结核磁共振成像测井是一项重要的油气勘探技术，能够更加准确地对油气藏进行探测，对油气勘探行业有着重要的意义，必须要遵守相关技术规范要求，并落实安全措施，才能取得预期的效果。
核磁共振测井原理与应用书pdf
核磁共振测井原理与应用一、核磁共振基本原理核磁共振（NMR）是物理学中的一种现象，其基本原理是原子核在磁场中的磁矩与射频脉冲之间的相互作用。
核磁共振在测井中的应用得益于其独特的物理性质，可以对地层岩石和流体进行无损检测。
二、核磁共振测井技术核磁共振测井技术利用了在地磁场中自由氢核（如H）的磁矩进动与射频脉冲的相互作用。
当射频脉冲停止后，氢核将恢复到原来的状态，这一过程中产生的信号可以被检测并用于分析地层性质。
核磁共振测井技术可以分为静态测量和动态测量两种。
三、岩石孔隙结构分析核磁共振测井可以提供关于岩石孔隙结构的详细信息。
通过测量地层中氢核的弛豫时间，可以推断出孔隙的大小、分布以及连通性，从而评估储层的渗透率和油气储量。
四、地层流体识别与分类核磁共振测井可以区分油、水、气等不同的流体，这是由于不同流体中氢核的弛豫时间不同。
此外，通过测量束缚流体和自由流体的比率，可以评估油藏的驱替效率和水淹程度。
五、地层参数反演通过核磁共振测井数据，可以反演地层的多种参数，如孔隙度、渗透率、含水饱和度等。
这一过程涉及到复杂的数学模型和算法，是核磁共振测井数据处理的关键环节。
六、测井数据处理与解释核磁共振测井数据处理包括原始数据的预处理、参数反演、解释和后处理等多个环节。
解释人员需要具备丰富的地质和测井知识，以便正确地解释测井数据，提供准确的储层评价结果。
七、核磁共振测井应用实例核磁共振测井在油气勘探和开发中得到了广泛应用。
例如，在评估油田的储层质量、监测注水作业效果、确定剩余油分布等方面发挥了重要作用。
具体实例包括评估某油田的储层孔隙结构和含油性、监测某气田的产气能力等。
这些实例证明了核磁共振测井在油气勘探和开发中的实用价值。
八、未来发展趋势与挑战随着技术的不断进步和应用需求的增加，核磁共振测井在未来将面临一些发展趋势和挑战。
例如，发展更高分辨率和灵敏度的核磁共振测井仪器、提高数据处理和解释的自动化程度、解决复杂地层和油藏条件下的应用问题等。
第3章_3核测井-3.4核磁共振测井
脉冲时间加倍，磁场旋转 180°，此时称做 180° 脉冲.
一个90° 脉冲加载之后, 会发生两个过程：
z
z
B0
y x x y
B0
XY平面，旋转开始，并逐步 发散开去 这就是横向弛豫，弛豫时间用 T2描述.
同时，它们也开始在磁场 方向重新排列（重极化） 这就是纵向弛豫，弛豫时 间用 T1描述.
4、核磁共振现象 氢核（质子）本身带电，质子具有自旋性，可
静态磁场使氢原子核进动产生的磁场方向
与其相同 (原子核被极化)。
只要静态磁场保持，任何刺激之后，氢核 将努力回复到该状态（它是一种低能态）。
静态磁场中的这种排列一旦 完成，我们就可以用射频脉冲磁场 加载到核子上：
射频磁场使极化场发生旋转 脉冲持续时间控制旋转角度的
大小.
当脉冲长度刚好使极化场旋转 90°,我们称之为 90°脉冲.
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，进动频率0为：
0 B0
式中 :γ—氢核的旋磁比； B0—外加磁场的磁感应强度。
静磁场中质子的旋转和进动
4、核磁共振现象
核有磁性，没有外 磁场作用，核自旋 的方向是杂乱的。
4、核磁共振现象
优点：
1.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
2.测量准确可靠 3. 可以得到不受岩石骨架岩性影响的地层总孔隙度，还可以
准确地给出各种孔隙度参数，准确地区分不同的孔隙度成分， 如自由流体孔隙度、毛细管孔隙度、粘土束缚水孔隙度及微 孔隙度等。
4.还可提供束缚流体与可动流体相对体积，储层油气类型、孔 隙尺寸分布、渗透率、原油粘度、含油气饱和度和产能性质 等多种重要参数。
核磁共振成像测井作业技术规范
核磁共振成像测井作业技术规范核磁共振成像测井（NMRWellLogging）是一种非常先进的测井技术，可以用于采集准确的测井信息，以更好地评估油田矿床和流体。
本文旨在介绍核磁共振成像测井作业技术规范。
一、定义核磁共振成像测井（NMR Well Logging）是一种以核磁共振技术（NMR）为基础的、从地层探测电磁属性的新技术，该技术可以提供准确的、可靠的、全方位的小孔压力测井数据。
二、作业准备1.定测井方位：作业前需要确定测井方位，确定具体要施工的岩层，并进行深度的估计，以便为作业安排做好准备。
2.磁共振仪器的准备：核磁共振成像测井作业前需要准备核磁共振仪器，包括原子核磁共振仪器（NMR）、回旋共振仪器（CPM）和磁共振仪器（MRI）等。
3. 仪器调试：在仪器准备完成后需要对仪器进行调试，确保仪器正常工作，以及可以正常测量。
三、作业步骤1.动仪器：在仪器调试完成后，需要把仪器下到指定深度，启动仪器，开始测量准备。
2.量：对指定深度层位进行测量，并将测量结果进行数据处理，以获得更加准确的地层参数信息。
3.止仪器：在测量完毕后，需要停止仪器，并拔出仪器，以停止测量作业。
四、作业质量检查1.查仪器：在拔出仪器后，需要对仪器进行检查，以确保仪器在使用过程中没有出现故障。
2.据处理：数据处理和检查也是作业质量管理的重要部分，由于计算机科学家们近几十年来不断研发新的算法，在数据处理和数据检查方面也有了很大的进步，可以很好地帮助我们确保测井作业的质量。
3.量评价：在数据处理完成后，还需要对测井作业的质量进行评价，可以通过深度分布和电磁参数分析来评价测井数据的精度。
五、安全措施1. 仪器安全：在测井作业前，需要对仪器进行安全检查，确保其在降深过程中没有损坏，以防止出现意外。
2. 个人安全：为确保测井队员的人身安全，还需要严格遵守当地政府关于涉及安全的规定，并建立相应的安全管理制度。
3.境安全：作业期间应该保持清洁的环境，并减少环境污染，以防止出现意外。
核磁共振成像测井
2.2 用核磁共振测井研究岩石孔隙结构
核磁共振测井测量的信号是由不同大小的孔隙内地层水的信号叠加 ，经过复杂的数学拟合得到核磁共振T2 分布。这就是利用核磁共振测 井资料研究储层岩石孔隙结构的基础。目前利用核磁共振测井资料研究 地层孔隙结构的方法都是进行室内实验, 将岩心的压汞毛管压力曲线 和核磁共振T2 分布对比, 建立其相关性, 进而通过核磁共振T2 分布, 间接地利用岩石的毛管压力分布曲线来研究岩石的孔隙结构。【2】
幅度 孔吼分布频率
孔吼半径(um)
1
1.6
2.5
4
6.3
10
16
25
40
10
50
岩样号：NP1-X
8
孔径分布
可动流体体积
40
T2谱分布
6
30
毛管束缚水体积
4
20
粘土束缚水体积
2
10
0
0
0.5
1
2
4
8
16
32
64
128 256 512 1024 2048
T2(ms)
.
11
2.4 识别地层孔隙中的流体类型
.
2
核磁共振测井原理
当交变磁场B1快速切断时，M0将向B0方向恢复，释放能量，在此
恢复过程中存在二种机制：① My(M0在y轴的分量)以时间常数T2按指
数形式extp /T2 ()衰减为零；②Mz (M0在z轴的分量)以时间常数T1按指
数形式1ex t/p T 1)(恢复为M0 ，T2表示横向弛豫时间，T1表示纵向弛豫
一种是阿特拉斯公司和哈利伯顿公司采用NUMAR专利技术推 出的系列核磁共振成像测井仪MRIL；
核磁共振测井资料解释与应用
核磁共振测井资料解释与应用核磁共振测井（Nuclear Magnetic Resonance Logging，简称NMR 测井）是一种常用的地质测井技术，利用核磁共振原理对地下岩石进行非侵入性测量，可获取地层各种物理和化学参数的连续变化情况。
NMR测井资料是分析地层组成、孔隙结构和流体性质等信息的重要工具，在油气勘探、地下水资源评价和地质储层评价等领域有广泛的应用。
NMR测井资料提供了多个参数，包括有效孔隙度、孔隙尺度分布、孔隙直径、孔隙连通性和时间常数等。
根据这些参数，可以评估岩石孔隙结构特征，如孔隙度、孔隙分布、孔隙连通性，进而判断流体的储存和流动情况。
此外，NMR测井资料还可以提供岩石矿物组成信息，以及含油气饱和度、流体相态（油、气、水）比例和流体饱和度等。
NMR测井资料在油气勘探中的应用主要有以下几个方面：1.矿石特性评估：NMR测井资料可以获取到岩石的孔隙结构参数，如孔隙度、孔隙连通性等，进而评估储层的孔隙度分布、孔隙尺度、孔隙连通性等。
这些参数对于判断储层的储存和流动能力非常重要，对油气资源的评估和开发有着重要的指导意义。
2.资源评价和储量估算：NMR测井资料可以提供岩石中流体的类型、饱和度和流体饱和度等参数，这些参数对于评估油气资源的潜力和储量有着重要的作用。
结合地震和地质资料，可以对储层进行综合评价和储量估算，为油气勘探和开发决策提供科学依据。
3.储层评价和改造：NMR测井资料可以提供储层的孔隙结构参数，如孔隙度、孔隙连通性等，对于储层的评价和改造有着重要的作用。
通过对NMR测井资料的分析，可以确定储层的渗透率、孔隙度分布、孔隙连通性等，进而指导油气勘探和生产管理。
4.地下水资源评价：NMR测井资料可以提供地层中含水饱和度、孔隙结构和含水层分布等参数，对地下水资源的评价和开发有着重要的作用。
利用NMR测井资料，可以评估地下水资源的潜力和可开发性，从而指导地下水资源的开发和管理。
总之，NMR测井资料是一种重要的地质测井技术，可以提供地层的孔隙结构、流体性质和岩石组成等信息。
核磁共振测井术语
核磁共振测井5.1 核磁共振 nuclear magnetic resonance(NMR)一种物理现象，是指原子核在静磁场中吸收电磁能，由稳定的射频磁场激发，使原于核能级发生跃迁的现象。
核磁共振测井中主要应用的是地层岩石中的氢核。
5.2 核磁共振成像测井 nuclear magnetic resonance imaging logging利用核磁共振现象进行的成像测井方法。
5.3 拉摩尔方程 Larmor equation拉摩尔方程如式(3)；ƒ=ㄚB0∕2π (3)式中：ƒ——拉摩尔频率，MHz；ㄚ——旋磁比，MHz／TB0——磁感应强度，Gauss。
5.4 拉库尔频率 Larmor frequency原子核绕外加磁场进动的频率，由拉摩尔方程确定。
5.5 磁矩 magnetic moment原子核磁性质的量度，是引起离子在静磁场中排列的原因。
5.6 旋磁比 gyromagnetic ratio(ㄚ)核磁矩与角动量的比值，是原子核磁场强度的量度，对于确定的原子核，旋磁比是个常数。
5.7 磁化系数 magnetic susceptibility(x)表示物质磁化能力的参数。
岩石中孔隙流体与骨架磁化系数不同，将产生内部梯度磁场。
5.8 磁化矢量 magnetization描述原子核在外加静磁场作用下有序排列，是核磁矩的宏观表现，是核磁共振实验中观测到的物理量。
5.9 顺磁物质 paramagnetic materials在地层中能够被磁化的微量金属物质。
在核磁共振测井时，即使有少量的顺磁物质存在，也会急剧降低物质的弛豫时间。
5.10 核磁敏感体积厚度 sensitive-volume thickness核磁共振测井仪器能够提供的地层信息的厚度，受静磁场强度、梯度、射频磁场的频率及频带等的影响。
5.11 CPMG脉冲序列 Carr-Purcell-Meiboom-Gill pulse sequence(CPMG)测量T2弛豫时间的脉肿序列，由四位科学家名字的第一个字母缩写而成。
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一种是斯仑贝谢公司推出的组合式脉冲核磁共振测井仪CMR； 一种是以俄罗斯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。
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2.2 用核磁共振测井研究岩石孔隙结构
核磁共振测井测量的信号是由不同大小的孔隙内地层水的信号叠加 ，经过复杂的数学拟合得到核磁共振T2 分布。这就是利用核磁共振测 井资料研究储层岩石孔隙结构的基础。目前利用核磁共振测井资料研究 地层孔隙结构的方法都是进行室内实验, 将岩心的压汞毛管压力曲线和 核磁共振T2 分布对比, 建立其相关性, 进而通过核磁共振T2 分布, 间 接地利用岩石的毛管压力分布曲线来研究岩石的孔隙结构。【2】
5
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核磁共振测井应用
图三[5] 为单井柱状图：
a
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6
2.1 直接探测储层孔隙
不同的原子核有不同的共振频率，所以可通过选择共振频率确定 观测对象，核磁共振测井研究对象为氢核。氢核在地层中有两种存在 环境，即固体骨架和孔隙流体，在这两种环境中氢核的核磁共振特性 有很大差别，可以通过选择适当的测量参数，来观测只来自孔隙流体 而与岩石骨架无关的信号。宏观磁化矢量在观测对象确定之后，在给 定强度的静磁场和恒温下，磁化矢量的大小与单位体积内的核自旋数 成正比，即与地层孔隙流体中的含氢量成正比，可直接标定为地层孔 隙度。因此，核磁共振可直接探测地层孔隙度而不受岩石骨架的影响。
时间，M0、T1、T2就是核磁共振测井要测量和研究的对象。【1】
z
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B0
B0
y
x
横向弛豫（T2）。在XY平面， 旋转开始，并逐步发散开去。
y
x
纵向弛豫（T1）也开始在磁场 方向重新排列（重极化）。
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3
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核磁共振测井原理
完整的过程如下：
a
4
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核磁共振测井应用
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：
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2
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核磁共振测井原理
当交变磁场B1快速切断时，M0将向B0方向恢复，释放能量，在此
恢复过程中存在二种机制：① My(M0在y轴的分量)以时间常数T2按指
数形式extp /T2 ()衰减为零；②Mz (M0在z轴的分量)以时间常数T1按指
数形式1ex t/p T 1)(恢复为M0 ，T2表示横向弛豫时间，T1表示纵向弛豫
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2.2 用核磁共振测井研究岩石孔隙结构
实验研究表明：岩石孔隙流体的T2与孔隙直径相对应，小孔对应 短T2 ，大孔对应长T2 。当孔隙中为单相流体时，可直接刻度为孔隙 孔径大小，进而通过T2分布确定不同孔径大小的孔隙度。【1】
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2.3 测量可动流体、毛细管束缚水和泥质束缚水
根据不同的孔径大小，利用实验分析确定的截止值，确定地层束缚 流体体积和自由流体体积，进而确定地层渗透率。【1】核磁测井估算渗 透率的前提是,核磁测井信息必须真实反映地层的孔隙度参数。【4】
不同流体有不同的核磁共振特性，表1【3】是某地区在一定条 件下测得的不同流体的核磁共振特性，从中不难看出，水与烃（油、 气）的差别很大，油与气的差别很大，液体(油、水)与气体的扩散 系数差别也很大，利用流体的这些差别，以不同的方式观测和识别 孔隙流体类型。【1】
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12
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文献参考
[1] 赵永刚等.核磁共振测井技术在储层评价中的应用.天然气工业，2007，27(7) ：42-44. [2] 陈杰等.储层岩石孔隙结构特征研究方法综述.特种油气藏，2005，12(4)，11-15. [3] 齐宝权. NMR测井识别储层流体性质的方法及应用.西南石油学院学报，2001，23(1)，18-21. [4] 莫修文.核磁测井资料的解释方法与应用.测井技术，1997,21（6）：424-431. [5] 周红涛.核磁共振和MDT测井在塔河油田碎屑岩储层评价中的应用. 石油物探，2011，50（5 ），526-530. [6]原宏壮等，测井技术新进展综述。地球物理学进展.2005，20（3），786-795.
汇报内容
1.核磁共振测井原理 2.核磁共振测井应用 3.参考文献
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核磁共振测井原理
原子核在外加静磁场B0的作用 下磁化沿外加磁场B0方向产生宏观 磁化矢量M0。在垂直于B0方向加一 交变磁场B1且交变磁场的频率w1与 原子核进动频率w0相同时，原子核 会吸收交变磁场的能量，宏观磁化 矢量M0偏转一定角度【1】。如图1所 示。
幅度 孔吼分布频率
孔吼半径(um)
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1.6
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6.3
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岩样号：NP1-布
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毛管束缚水体积
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粘土束缚水体积
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2.4 识别地层孔隙中的流体类型
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2.1 直接探测储层孔隙
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图2 [1]是一口井两段储层 (岩性为碳酸盐岩)的两类 孔隙度对比图, 可以看出, 除有3个点两种孔隙度值相 差较大(因岩心破裂导致化 验分析孔隙度误差很大)外, 整体上核磁共振成像测井 解释的孔隙度与岩心化验 分析的孔隙度相当吻合。 说明了核磁共振成像测井 解释的地层孔隙度的准确 性。[1]