核磁共振測井應用研究

黃玉亮（中海油田服務股份有限公司）

引語

自上個世紀90年代中國引入核磁共振測井技術以來，在接近20年的時間里，核磁共振測井技術得到了迅速推廣。盡管核磁共振技術的優越性有目共睹，也獲得了越來越多的油田公司的認可。但是，我國在實際應用核磁共振測井技術時，尤其是檢測孔隙度和識別流體時，檢測結果經常不夠準確。盡管在理論上，核磁共振測井技術是測量孔隙度的最佳選擇。但在實踐中卻發現，在某些條件下，核磁共振測井求出的孔隙度與實際值產生較大的偏差。而應用核磁共振測井技術識別流體時，雖然近年來有了堅實的理論支持，并研發了相應的使用數據采集和處理方法，但在實際應用中，卻需要嚴苛的使用條件，有著很大的局限性。

一、核磁共振測井孔隙度

核磁共振測井孔隙度不僅反映了被測區域地層的孔隙度，也是該區域孔隙中流體含氫指數的客觀體現。核磁共振測井孔隙度的精確性與鉆井液礦化度、孔隙流體含氫指數、CPMG回波串采集參數、回波串的信噪比、刻度、采集模式與處理方法等因素密切相關。

相比于孔隙流體含氫指數，回波串采集參數、回波間隔和個數以及刻度對于核磁共振測井孔隙度的影響直觀明確，且有規律可循。在實際應用中，這些因素易于控制，校正也相對簡單。而孔隙流體含氫指數和孔隙體積在實際作業中往往難以確定，給核磁共振測井孔隙度的校正帶來了不小的挑戰。上述幾個影響因素一般情況下，會使核磁共振測井孔隙度偏低。在孔隙度較低的油氣儲層應用核磁共振測井技術時，由于回波串的信噪比較低，將使測定孔隙度明顯高出實際孔隙度。而鉆井液礦化度過高，或含過多的鈉離子時，也會降低回波傳信躁比，從而影響核磁共振測井孔隙度的精確性。

在實際應用核磁共振測井孔隙度總結發現：在含氣儲層和稠油儲層，受孔隙流體含氫指數、回波間隔等因素影響，測定的地層孔隙度一般偏小；在輕質油和汗水儲層，測定的地層孔隙度是準確可靠的；在顯著擴徑井段，測定結果一般偏高；在信噪比較低或鉆井液鈉離子濃度過高時，測定結果也會偏高。出現上述偏差時，采取恰當的方法可以進行校正和消除。

二、核磁共振測井流體識別

利用二位核磁共振測井技術，可以識別流體并做出評價。在溫度、壓力、回波間隔和磁場梯度已知的情況下，可以簡便地估算天然氣的核磁共振特性。在實際應用中，氣—水體系中的水一般為潤濕相，可以方便地采用雙TW模式進行數據采集和DSM或TDA分析方法，進行流體的識別工作。但是，應用核磁共振測井識別天然氣時，要求必須要足夠大的地層壓力和含氣孔隙體積，并且天然氣的T2與束縛水相互分離。在利用核磁共振測井技術識別并評價輕質油時，受地層潤濕性的限制，DSM和TDA分析方法往往不適用。原油黏度也會對輕質油的識別與評價帶來不小的困難。在某些條件下，應用核磁共振測井技術識別并評價輕質油還是可行的。而中度黏度油的識別與評價就更加困難了。黏度的增大使得DSM和TDA都不適于分析中度黏度油。而其他的分析方法在理論上并不成立，只能是依靠經驗進行分析，應用效果差強人意。相比之下，稠油的識別與評價仍然具有一定的可行性，但較輕質油更加困難。由于流動性很差，稠油在沖洗帶仍然具有很高的含油飽和度，但其T1和T2長度和分布范圍與束縛水極為類似，識別難度大。近年來，二位核磁共振測井技術在流體識別與評價上體現出了良好的發展前景，但隨著技術的進步，新的問題也不斷的出現。在目前的技術條件下，綜合應用二位核磁測井和其他測井技術，可以獲得好的效果。

三、核磁共振測井束縛水和滲透率

核磁共振測井束縛水和滲透率不僅有堅實的理論基礎，而且已經得到了廣泛的應用。在核磁共振測井技術出現以前，沒有任何一種測井方法可以檢測地層的束縛水和滲透率。目前較常使用的束縛水模型包括截止值模型和譜系數模型兩種。截止值模型與實際情況并不完全相符，但模型簡單，應用簡便；而譜系數模型更接近實際情況，但模型較復雜，在實際應用中不太方便。根據T2分布的不同含義，估算得出的束縛水也相應有著不同內涵。求取方法和樣品特性也會直接影響到截止值，想要精確全面的反映束縛水的實際情況在目前還是不可能的。Coates和SDR是主要的滲透率模型，二者僅在表達T2分布的方式上存在區別。一般情況下，Coates模型的準確性不會受到孔隙中油氣的干擾，而SDR模型受油氣影響較大。與束縛水一樣，滲透率也不是利用核磁共振測井技術直接測量的量，而是一個導出量，受到刻度、巖性等諸多因素的影響。核磁共振也不能真實反映滲透率的各向異性，在一些極端條件下，核磁共振測井也無法正確估算滲透率。

結語

核磁共振測井技術在我國應用廣泛，成效顯著，但也存在很多應用問題和技術瓶頸，仍然有待提升和完善。加大孔隙度偏差校正方法研究力度；完善二位核磁共振測井識別與評價流體的技術；對束縛水和滲透率進行合理標定；是推進核磁共振測井技術發展的重要研究內容。

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