試論核磁共振錄井技術在油田開采中的應用

（中國石油渤海鉆探工程有限公司第二錄井公司,天津 300000）

隨著油田勘探技術的不斷提高，急切需要在鉆井過程中可以準確地獲取儲層物性參數資料，從而提高綜合開采的效益。以前人們一般會采用室內常規巖心分析的方法來獲取儲集層物性參數，盡管也可以得到比較準確的分析結果，但是分析的時間卻很長，這樣一來就容易趕不上油田勘探的需要，就會對油氣藏的快速準確評價造成影響。核磁共振錄井技術是利用核磁共振原理在現場對巖屑或巖心進行測量，根據獲取的儲層T2 弛豫譜計算滲透率、孔隙度、可動流體等參數、含油飽和度，對儲層和流體性質進行快速分析評價[1]。該項技術巖屑樣品分析獨具特色，分析快速及時，能滿足油田勘探和開采現場的需要。

1 核磁共振錄井技術的發展

核磁共振錄井技術在油田勘探和開采中是一項新興的錄井技術。國內從開始推廣應用到現在沒多長時間，但卻取得了很大的進步。一方面是對核磁儀器進行了巨大的改進，提高了測量的精度；一方面是對核磁錄井技術的進一步分析和研究，它的應用范圍得到了不斷地推廣。從最初的只對碎屑巖儲層進行快速評價、提供試油井段等方面的應用，到現在能夠進行非碎屑巖及稠油儲層評價，確定油水變化情況，并在區塊評價等方面均有應用。由此可見，核磁錄井技術的應用不斷推廣和擴大，并且已經在油氣田勘探開采的研究中發揮著至關重要的作用。1997 年，中國石油勘探開采研究院廊坊分院研制出第一臺具有國際領先水平的國產核磁共振分析儀。這臺核磁共振分析儀主要應用于油田生產的服務，在 2003 年開始推廣核磁錄井儀的使用。核磁共振錄井儀也稱低磁場核磁儀，是利用地層流體中氫原子核的共振特性的測量方法[2]。

2 核磁共振技術的原理

核磁共振錄井技術的原理，就是通過檢測巖樣孔隙內部的流體性質和流體量，來檢測巖石孔隙固體表面和流體之間的相互作用，從而得知油水飽和度、滲透率和儲層孔隙度等評價參數。核磁共振錄井在實際測量過程中，主要獲取T 2 衰減曲線，這個曲線主要由束縛粘土、流體、溶洞、裂縫、自由流體等孔隙信號組成。衰減曲線經過處理后可以得出T 2 弛豫譜，流體所受到固體表面的作用力的強弱就是用T 2 弛豫譜的大小來反映。核磁弛豫譜圖一般規律為弛豫時間越長，孔隙就會越大，油質就會越輕；相反，如果弛豫時間越短，孔隙就會越小，油質反而就會越稠[3]。如果弛豫圖的束縛部分及可動部分表現出連續現象，說明儲層的孔隙比較均勻，這就是碎屑巖儲層；如果束縛部分及可動部分表現的不連續時，說明儲層孔隙不均勻，就會存在裂縫、溶洞等。

3 核磁共振錄井技術基本應用

3.1 有效評價碎屑巖儲層物性

核磁弛豫譜可以清楚地反映出巖石內部孔隙的大小分布情況，在實際過程中，可以根據核磁圖譜的形態定性來區分儲層的好壞，如果儲層物性好且弛豫時間相對較長，那么說明可動流體比較發育；如果儲層物性差并且弛豫時間相對較短，那么束縛流體相對發育。利用測量的數據進行定量準確評價，通過不斷總結并與常規物性資料對比，建立了各個應用區塊碎屑巖物性評價標準，并在實際錄井過程中對實時錄井資料進行快速評價[4]。

3.2 識別儲層流體性質

根據油氣水等流體在核磁弛豫譜上顯示的不同位置，可以對油氣的水層直接判斷，再利用核磁可動流體飽和度及含油飽和度等參數建立不同油品、不同儲層、不同地區的油氣水層解釋初步標準，然后根據儲層的物性特征及油氣試采資料建立各區塊解釋評價標準及繪制解釋圖版進行解釋評價。

4 核磁共振錄井技術特色應用

4.1 對低滲透儲層進行評價。當油田進入勘探的后期工作時，勘探和開采就會面對大量的低孔滲油氣藏，由于這類儲層惡劣的地質條件，孔隙內的流體受到固體表面很大的束縛力，相對不好評價。評價過程增加了難度，這就需要充分考慮可動流體飽和度與束縛流體飽和度兩個參數，要明確儲層內到底有多少流體不能流動，占多大比例，并結合滲透率和孔隙度等參數對低滲透儲層做出評價。

4.2 對稠油儲層進行評價。稠油層會對核磁信號造成不同程度的影響，這主要是因為稠油層具備高密度、高粘度、低流動性等特征。一般情況下，稠油的弛豫時間短、核磁信號相對較弱，受其影響的T 2弛豫譜形態也會發生變化，稠油的核磁信號與束縛流體的信號重疊在一起[5]。所以要使稠油測量數據準確，就要對稠油信號進行詳細可靠的系數恢復。

4.3 區域物性資料評價。在單井物性評價分析基礎上，進行區域多井物性資料對比分析，從而明確區塊的物性情況，為勘探及開采提供有效評價依據。另外，核磁錄井在水平井導眼中的目的層的儲層評價、完鉆匯報、確定巖心水淹情況、試油討論等方面都有應用。

4.4 對非碎屑巖進行評價。非碎屑巖儲層的油藏分布不均勻，其構造條件是構成油氣藏的重要因素，有構造縫相互連通就會很大程度的提高滲透率，而且還會產生次生孔隙或者裂縫，從而提高油氣藏的儲運能力。裂縫不僅可作為儲集空間，還可以連通孤立的氣孔或連通性差的其他孔隙，就會提高儲層的滲透性，為火山巖的溶蝕作用提供了良好的基礎。由此可見，裂縫對評價非碎屑巖儲層性能具有重要意義。

[1]苑洪瑞,李紹芹,賈翠竹等.核磁共振錄井樣品選取方法探討 [J].錄井工程,2006,17(3):63～65.

[2]王守軍,慈興華,王志戰,王曉惠.核磁共振錄井技術在勝利油田的應用[J].錄井工程,2007,(01).

[3]毛鳳鳴,戴靖.復雜小斷塊石油勘探開采技術 [M].北京:中國石化出版社,2005.194～380.

[4]段傳麗,陳踐發,郭建軍等.實驗室條件下厭氧降解原油及次生氣體地球化學特征[J].石油實驗地質,2008,30(3):297～302.