核磁共振测井技术CMR及应用讲解61页PPT
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《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。
《测井储层评价方法》核磁共振测井CMR
(msec) 1500
T2 Distribution
4、核磁共振测井的应用基础
1/T2 = 1/T2B + 1/T2S + 1/T2D = 1/T2B + ρ2Si/Vi + [D(γGTE)2]/12
式中： D为扩散系数； G为磁场梯度； γ为旋磁比； TE为回波间隔（2τ）；
ρ2 为 横 向 表 面 弛 豫 强 度 （ 常 数 ， 一 般 为 1um/s<=ρ2<=30um/s））
Signal distribution
T2 time k = 279 md
Signal distribution
Pore diameter (microns)
0.01 0.1 1
10
T2 original T2 spun sample
Free fluid cutoff
• 自由流体和 束缚流体孔隙度
—旋磁比；—自旋角动量
无外加磁场时， 核磁矩随机取 向， 宏观磁场强度 为零
• 自旋在外加磁场中进动
单个自旋（核磁矩 ）处 于外加静磁场Bo中时，它将受 到一个力矩的作用，并绕外加 磁场方向进动，如右图所示。
其行为如同（自旋）陀螺 绕重力场进动一样。
核磁矩进动频率ω o由拉 莫尔方程确定：
10
15
20
25
(p.u.)
CMR Wellsite Presentation
900
Spectroscopy Gamma Ray (SGR)
0
(GAPI)
150 1
Permeability - CMR (KCMR)
(MD)
1000
CMR Free Fluid (CMFF)
核磁共振测井技术及应用
核磁共振测井资料应用
2、利用核磁共振测井划分有效储层
常用料在规常前 是 岩储测规车体在景层井测6含车评有，曲井60油6价效车线资6井气井沙性反料6沙6情在评三映0难三井况价沙段储以段是。识三的层准发在别段同发确现车和砂时育计油6岩砾，，算6层砂石岩兼但地1砾物勘探由层5体层理探沙于孔高3参获四砾隙5部数得段石度.9位发成，岩、m部挥功以性划，署了后向复分沙的很，西杂出四一大展扩，储段的口示大岩层钻作评该车石的遇用价区6骨有地6。井良井架效层，好区测性厚其的沙井。度钻河油值核43探街气难磁8目组勘以测.5的砾探确井m定，资，
4
∫ MCBW = T2min S(T2 )dT2
毛管束缚水含量：大于4ms小于T2截止值的T2分布 的积分面积。
∫ MBVI =
S (T )dT T2cutoff
4
22
T2谱分布，可直观显示储层的孔隙结构。 提供几乎与岩性无关的、准确的总孔隙度、有 效孔隙度、毛管束缚水体积、渗透率等。
注意！ 要获得更为准确的可动流体体积和渗透率
T2 截止值
4.00
4.00
T2 谱
3.00
3.00
2.00
CBW BVI BVM
1.00
0.00
0.1
1
10
100
1000
T2 (ms)
2.00
1.00
0.00 10000
M骨a架trix
干D粘ry土
粘土水
毛管 束缚水
可动水
烃
核磁共振测井资料处理
核磁渗透率
毛管束缚流体孔隙度
自由流体 孔隙度
粘土束缚流体孔隙度
15
T2 衰减
4.00
T2 分布谱
核磁测井
解释方法考虑了砂泥岩地层泥质附加导电 的影响。
计算有效孔隙系统下的含水饱和度Sw 核需要常规电阻率、中子、密度测井曲线 磁测井直接提供了束缚水饱和度Swir 油层： Sw= Swir
无可动水 或 可动水含量少
识别高束缚水饱和度的低阻油层和泥质含 量高、物性差的低阻油层十分有效
赵71井 10号层
30 30
20 20
R=10.4396μ m
10 双组孔径发育 10
以大孔径为主
00
25 2.5
0.16 0.063
Shg(%)
核 磁 测 井 成 果 与 压 汞 资 料 R(μm)
赵61井 7号层
40 40 20 20 00
Shg(%)
2.5
6.3 2.5
0.16
1.0
00.4.063
1200
T 2,log
0.9
五、估计流体粘度
CMR对储层 的综合评价
六、其他应用
•低阻油层的评价 •中低孔、低渗储层的评价 •薄层评价
赵 低阻油层 113 井
典型油层
赵113井 32、33层 合试累计
产油51.9t 气3340m3
赵80井核磁解释成功实例
油61.2 气107207
3. 体积弛豫
–邻近分子的自旋运动产生的局部磁场 波动造成的。
孔隙尺寸与T2的关系
颗粒表面弛豫示意图
六、核磁共振资料的处理
由回波串得到如下信息：
–Ｔ２分布谱 –孔隙度MPHI、可动流体体积MBVM
、不动流体体积MBVI等
测量的是NMR 信号幅度, 需要的是T2分 布曲线
总衰减是所有孔径中流体衰减之和
侯 101 井 25
计算有效孔隙系统下的含水饱和度Sw 核需要常规电阻率、中子、密度测井曲线 磁测井直接提供了束缚水饱和度Swir 油层： Sw= Swir
无可动水 或 可动水含量少
识别高束缚水饱和度的低阻油层和泥质含 量高、物性差的低阻油层十分有效
赵71井 10号层
30 30
20 20
R=10.4396μ m
10 双组孔径发育 10
以大孔径为主
00
25 2.5
0.16 0.063
Shg(%)
核 磁 测 井 成 果 与 压 汞 资 料 R(μm)
赵61井 7号层
40 40 20 20 00
Shg(%)
2.5
6.3 2.5
0.16
1.0
00.4.063
1200
T 2,log
0.9
五、估计流体粘度
CMR对储层 的综合评价
六、其他应用
•低阻油层的评价 •中低孔、低渗储层的评价 •薄层评价
赵 低阻油层 113 井
典型油层
赵113井 32、33层 合试累计
产油51.9t 气3340m3
赵80井核磁解释成功实例
油61.2 气107207
3. 体积弛豫
–邻近分子的自旋运动产生的局部磁场 波动造成的。
孔隙尺寸与T2的关系
颗粒表面弛豫示意图
六、核磁共振资料的处理
由回波串得到如下信息：
–Ｔ２分布谱 –孔隙度MPHI、可动流体体积MBVM
、不动流体体积MBVI等
测量的是NMR 信号幅度, 需要的是T2分 布曲线
总衰减是所有孔径中流体衰减之和
侯 101 井 25
第一章 CMR测井技术及应用PPT课件
• 核有磁性，没有 外磁场作用，宏 观上没有磁性。
（一）核磁共振现象
• 在外磁场Ｂ0作用下，产 生宏观磁化量M 0 。
（一）核磁共振现象 • 进动频率ω0=γB0
• 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。
• 极化
• 弛豫（交变磁场作用完）Ｔ１;Ｔ２
层
T2log为T2的对数平均值，对砂岩地层，通常
参 取a1=4，a2=2。
数
解 释
2、Coats公式: K=C·ФCMRb1[Фf/Фb]b2
模
上面两式中的C都由实验室得到, 经验值为10。
型 也可将计算的K值与岩心分析的K值对比，调整C的
的 值，直到两组数据匹配一致为止。对砂岩地层，
建 立
a1=4,a2=2,b1=4,b2=2。以上两类公式的区别在于第 一类对烃影响敏感，对含烃地区不适用，第二类受
-6-
核磁共振成象测井技术 ……
公司仪器、schlumberger 公司仪器，可以提供解释和服务。 90年代，核磁共振测井在四个方面取得了明显的进展：
1) 缩小回波间隔TE,增加对粘土孔隙度的测量，成为全孔隙度测量仪； 2) 生产出随钻核磁测井，可以及时获取井下地层原始数据； 3) 增加发射双频或多频共振频率，为真正的径向核磁成象测井创造了 条件； 4) 提高了仪器的纵向分辨率、信噪比和测井速度。 NMR经过近60年的发展，可以提供十分丰富的地层信息，能够定量确 定各种孔隙度、孔径分布和渗透率参数。测量结果不受泥浆、泥饼及 侵入与岩性的影响。在注水开发….
来，它已成为整个全球测井界关注的热点，代表着当今世界
问
测井高新技术的前沿，其优越性更是令人瞩目。
CMR测井资料的解释方法及应用
% X 1m % X 2m % X nm
X ij = e
求解 P i 的过程称为解谱 , 由于 P i 反映的是各特 征弛豫所占的比例, 一系列的 P i 便构成了 T 2 分布。 1 2 2 孔隙度的确定
2004 年 8 月
范翔宇等 : CM R 测井资料的解释方法及应用
! 75 !
关系 导 出 的, 常 用 SDR 和 Coat es 公式 计 算 得 到, SDR 模型为 K CMR =
层的有效孔隙度 有关, 比常规测井方法 ( 如密度 中 子测井 ) 得到的总孔隙度偏小。因为 CM R 对束缚在 泥质和骨架中的流体 是不敏感的[ 2] , 二 者之差将指 明束缚水的体积分数 , 到目前为止, CM R 是唯一能 很好地把自由水和束缚水区分开来的测井方法。
不同流体的 CMR 弛豫特性
摘要 :
组合式核磁共振 ( CMR) 测井可以直观 、准确地提供储集层的地质评价参数, 能方便地区分可
动流体和束缚流体并反映出储集层的孔隙结构。 在探讨如何利用 CMR 资料识别油 、气 、水层和确定 储层主要物性参数方法的基础上, 利用对 JS 1 井的 CMR 资料进行实际处理得到的有效孔隙度、 渗透 率、 束缚水饱和度和 T 2 时间分布等来划分低阻油气层和区分气 、水层, 其结果均与现场提供的试油、 录井等资料吻合较好 , 表明 CM R 资料在储层地质应用方面有独到之处。
当核磁测井仪数据采集的回波间距小, 且有较高 的信噪比时, 能够测到短达 0 5 ms 的横向弛豫成分, 基本上包括了粘土束缚流 体的信号, 则 核磁孔隙度 !m 就 为核 磁总 孔 隙度 ! m t, 当然 要 求 T 2min ∋ 0 5 ms。此时, 束缚流体就包 含了毛细管束 缚流体和粘 土流体两部分。在 T 2 分布谱上区分毛细管束缚流体 和粘土流体需要另一截止值 T 2b ( 隐含为 3 ms) 。 毛细管束缚流体孔隙度为 ! mb =
核磁共振成像测井ppt课件
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
11
2.4 识别地层孔隙中的流体类型
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
1
1
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。
13
13
5
核磁共振测井应用
图三[5] 为单井柱状图：
6
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。[1]
磁定位测井的原理及应用PPT课件
目录
1、磁定位测井的作用 2、磁定位测井的原理 3、磁定位仪器介绍 4、磁定位测井的施工条件 5、磁定位测井的资料分析
•1
一、磁定位测井的作用
为检验作业质量，确保井下工具下入深度， 利用油管放射性测井仪进行自然伽马磁定位测 井。测井仪器只需具有自然伽玛和磁定位两个 参数即可。用自然伽玛确定深度，磁定位测量 井下工具的相对位置，从而检验井下工具的下 入深度与设计位置的误差，及时调整下井管柱， 保证作业质量。
•3
三、磁定位仪器介绍
仪器最大外径
38mm
仪器工作温度范围 150℃
仪器工作压力
≤70MPa
测量参数 套管接箍、ຫໍສະໝຸດ 然伽玛、温度、压力﹑流量压力测量范围
0～70Mpa
压力测量精度
≤0.5﹪
温度测量范围
-30～+150℃
温度测量分辨率
0.05℃
流量测量范围
0～600㎡∕每天
流量测量精度
≤2.5﹪
•4
四、磁定位测井的施工条件
井场清洁、平整、无杂物堆放，有足够空 间摆放车辆。
•5
五、磁定位测井的资料分析
•6
•2
二、磁定位测井的原理
当仪器沿井筒移动时，由于井筒内油筒管 和套管接箍、封隔器、配产器、配水器、导锥 等内径和管壁厚度的变化，导致仪器周围介质 磁阻的变化从而使测量线圈中的磁力线重新分 布，磁通密度发生变化，在线圈两端产生感应 电动势。磁通变化率越大，测量线圈中产生的 感应电动势就越大。
用记录仪器记录改信号随深度的变化曲线， 同时利用所测到的自然伽马曲线和原始的地层 的自然伽马曲线做对比，就可得到井下工具深 度与位置。
1、磁定位测井的作用 2、磁定位测井的原理 3、磁定位仪器介绍 4、磁定位测井的施工条件 5、磁定位测井的资料分析
•1
一、磁定位测井的作用
为检验作业质量，确保井下工具下入深度， 利用油管放射性测井仪进行自然伽马磁定位测 井。测井仪器只需具有自然伽玛和磁定位两个 参数即可。用自然伽玛确定深度，磁定位测量 井下工具的相对位置，从而检验井下工具的下 入深度与设计位置的误差，及时调整下井管柱， 保证作业质量。
•3
三、磁定位仪器介绍
仪器最大外径
38mm
仪器工作温度范围 150℃
仪器工作压力
≤70MPa
测量参数 套管接箍、ຫໍສະໝຸດ 然伽玛、温度、压力﹑流量压力测量范围
0～70Mpa
压力测量精度
≤0.5﹪
温度测量范围
-30～+150℃
温度测量分辨率
0.05℃
流量测量范围
0～600㎡∕每天
流量测量精度
≤2.5﹪
•4
四、磁定位测井的施工条件
井场清洁、平整、无杂物堆放，有足够空 间摆放车辆。
•5
五、磁定位测井的资料分析
•6
•2
二、磁定位测井的原理
当仪器沿井筒移动时，由于井筒内油筒管 和套管接箍、封隔器、配产器、配水器、导锥 等内径和管壁厚度的变化，导致仪器周围介质 磁阻的变化从而使测量线圈中的磁力线重新分 布，磁通密度发生变化，在线圈两端产生感应 电动势。磁通变化率越大，测量线圈中产生的 感应电动势就越大。
用记录仪器记录改信号随深度的变化曲线， 同时利用所测到的自然伽马曲线和原始的地层 的自然伽马曲线做对比，就可得到井下工具深 度与位置。
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。