核磁共振測井不止用于井下測量 還可在地面測量巖芯

通訊員 常潔芮

3 月4 日至13 日，中國石油集團測井有限公司（簡稱中油測井）使用該企業自主知識產權的移動式全直徑巖心核磁共振設備，在大港油田張巨河某重點評價井完成現場應用和全部解釋評價任務，標志著該企業車載快速巖石物理實驗室在大港油田首戰告捷。

核磁共振技術作為一種重要的現代分析手段已經廣泛應用于各個領域。其中核磁測井（核磁共振測井），是測量地層中的氫核在地磁場中自由旋進的測井方法。在傳統的核磁測井中，現場作業人員需要將核磁儀器使用電纜下入井筒中。

圖為井下巖芯被批量裝入車載核磁系統

中油測井天津分公司解釋評價工程師宋宏業介紹傳統核磁測井方法時表示，在地磁場的作用下，地層中那些自旋軸與地磁場不完全重合的氫核繞地磁場旋進。如果在下井儀器中用極化線圈產生與地磁場垂直的強脈沖磁場(與地磁場比較而言)，迫使氫核的自旋軸離開地磁場的方向，當極化磁場去掉后，它們繞地磁場旋進并逐漸恢復到原有狀態。氫核的旋進在感應線圈中產生逐漸衰減的射頻信號，其幅度取決于地層中自由流體的氫核數，稱自由流體指數，而束縛水或死油對核磁測井不起明顯作用。井眼產生的信號衰減很快，可以通過延遲測量時間將其影響減至最小。根據自由流體指數可獲得巖石的自由流體孔隙度，配合其他資料可計算滲透率。如果進而測量熱弛豫時間，則可以區別油和水。

較傳統的核磁測井方法相比，移動式全直徑巖心核磁共振測井是車載巖石物理實驗室搭載的移動式全直徑巖心核磁共振測井儀器，能夠實現在現場對剛出筒的巖心進行快速、連續、無損、高精度的一維T2 與二維T1-T2 核磁共振測量與資料快速處理解釋，并獲取可靠的地層孔隙度、孔隙結構、流體性質、含油飽和度等信息。打個最恰當的比喻，在醫院是把患者推進醫療核磁檢測儀進行檢測，而在井場，是把從地層取得的巖芯有序排入核磁共振測井儀進行檢測。

在此次施工中，技術人員對鉆井取心所獲得的巖芯進行核磁共振測量，細化巖性綜合分析，并結合顯示情況，優化后續測量模式和井段，對于進一步系統掌握該區域產層巖性特點、分析儲層物性主控因素有著重要意義。在完成該井巖芯分析作業后，作業人員還在河北滄州棗園油區某井石膏層進行了該項目應用，對錄井油氣顯示井段測量到了含油信息，證實了儀器的可靠性，為該項技術的推廣積累了經驗。

此次作業負責人莊學良表示，盡管傳統核磁測井具有測量連續性強、質量綜合信息量大的特點，但由于其儀器直徑較粗、測量速度較慢，在工程上一直存在著一定阻卡風險。從質量安全角度看，全井曲率變化較大的井是否能夠保證儀器安全通過仍然是令人擔憂的問題。針對以上這些問題，如果能夠將鉆井取心工藝取出的巖芯進行測量，核磁共振技術在安全層面的性價比將大大得到提升，其應用前景也將大為廣闊。