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1、储层评价参数核磁共振检测技术储层评价参数核磁共振检测技术西安集益石油技术有限公司西安集益石油技术有限公司汇报内容汇报内容 核磁共振岩样分析技术简介核磁共振岩样分析技术简介 核磁共振技术应用原理核磁共振技术应用原理 现场应用前期研究工作基础现场应用前期研究工作基础 应用实例应用实例 参数应用参数应用 小结小结核磁共振技术的检测对象核磁共振技术的检测对象 储层岩样：岩心、岩屑和井壁取心。储层岩样：岩心、岩屑和井壁取心。核磁核磁共振技术可检测任意形状岩样。共振技术可检测任意形状岩样。岩样孔隙内的流体。岩样孔隙内的流体。固体骨架不产生核磁固体骨架不产生核磁共振信号。共振信号。核磁共振技术的检测参数核磁
2、共振技术的检测参数 孔隙度、渗透率、含油饱和度孔隙度、渗透率、含油饱和度 可动流体饱和度可动流体饱和度(可动水、可动水、可动油可动油)束缚流体饱和度束缚流体饱和度(束缚水、束缚水、束缚油束缚油)岩石微观孔隙结构特征分析岩石微观孔隙结构特征分析 原油粘度原油粘度?核磁共振录井技术的特点核磁共振录井技术的特点可检测任意形状的岩样。可检测任意形状的岩样。常规分析仅针对标准常规分析仅针对标准圆柱岩心，无法检测岩屑和井壁取心。圆柱岩心，无法检测岩屑和井壁取心。提交结果快速。提交结果快速。岩心样两天、岩屑样岩心样两天、岩屑样1 1天。常规天。常规岩心分析至少需要岩心分析至少需要1 1个月。个月。可对流体的
3、赋存状态进行分析。可对流体的赋存状态进行分析。常规分析手段常规分析手段难以提供可动流体、束缚流体饱和度等参数。难以提供可动流体、束缚流体饱和度等参数。汇报内容汇报内容 核磁共振岩样分析技术简介核磁共振岩样分析技术简介 核磁共振技术应用原理核磁共振技术应用原理 现场应用前期研究工作基础现场应用前期研究工作基础 应用实例应用实例 参数应用参数应用 小结小结核磁共振技术的应用原理核磁共振技术的应用原理 顾名思义，核磁共振指的是氢原子核顾名思义，核磁共振指的是氢原子核(1 1H)H)与磁与磁场之间的相互作用。地层流体场之间的相互作用。地层流体(油、气、水油、气、水)中富含中富含氢核，因此核磁共振技术能
4、够在油气田勘探开发的氢核，因此核磁共振技术能够在油气田勘探开发的多个领域多个领域(开发实验、核磁共振测井、核磁共振录开发实验、核磁共振测井、核磁共振录井井)中得到广泛应用。中得到广泛应用。氢核的自旋氢核的自旋氢原子核氢原子核(1 1H)H)：有一定的重量有一定的重量 有一定的体积有一定的体积 表面带电表面带电 具有自旋转的特性具有自旋转的特性 因此具有磁矩因此具有磁矩(小磁针小磁针)宏观磁化矢量宏观磁化矢量自自然然界界中中静静磁磁场场中中样品置于自然界中，小磁针杂乱无序分布，对外没有磁性。样品置于自然界中，小磁针杂乱无序分布，对外没有磁性。样品置于静磁场中后，每个小磁针具有一致取向，每个氢核样
5、品置于静磁场中后，每个小磁针具有一致取向，每个氢核磁矩的合成，表现为对外具有宏观磁化矢量。磁矩的合成，表现为对外具有宏观磁化矢量。磁化矢量的大磁化矢量的大小与氢核的个数成正比，即与流体量成正比。小与氢核的个数成正比，即与流体量成正比。弛豫过程及弛豫时间弛豫过程及弛豫时间Z Z轴方向：平衡状态轴方向：平衡状态(M M0 0与流体量成正比与流体量成正比)。对对M M0 0施加一个外来能量，施加一个外来能量，M M0 0将偏离平衡态。将偏离平衡态。比如施加比如施加9090o o脉冲，脉冲，M M0 0将从平衡状态的将从平衡状态的Z Z轴方向旋转到非平衡轴方向旋转到非平衡状态的状态的XYXY平面上。平
6、面上。9090o o脉冲消失后，脉冲消失后，M M0 0必然要向平衡状态的必然要向平衡状态的Z Z轴轴方向恢复，这一过程叫做方向恢复，这一过程叫做弛豫过程。弛豫过程。弛豫过程的快慢用弛豫过程的快慢用弛豫弛豫时间时间来表示。来表示。弛豫时间的油层物理弛豫时间的油层物理含义含义 岩石孔隙内流体弛豫速度的快慢即弛豫时间的大岩石孔隙内流体弛豫速度的快慢即弛豫时间的大小取决于固体表面对流体分子的作用力强弱。这种作小取决于固体表面对流体分子的作用力强弱。这种作用力强弱的内在机制取决于三个方面：用力强弱的内在机制取决于三个方面：一是岩样内的一是岩样内的孔隙大小，二是岩样内的固体表面性质，三是岩样内孔隙大小，
7、二是岩样内的固体表面性质，三是岩样内饱和流体的流体类型和流体性质。饱和流体的流体类型和流体性质。核磁共振核磁共振T T2 2谱及其油层物理含义谱及其油层物理含义岩样孔隙内流体的岩样孔隙内流体的T T2 2弛豫弛豫时间具有分布特征即时间具有分布特征即T T2 2谱谱T T2 2谱的下包面积对应于流体量谱的下包面积对应于流体量(总液量、油量、水量总液量、油量、水量)T T2 2谱的横坐标谱的横坐标T T2 2弛豫时间的大小反映流体受到固体表面的作弛豫时间的大小反映流体受到固体表面的作用力强弱，隐含着孔隙大小、固体表面性质、流体性质以及用力强弱，隐含着孔隙大小、固体表面性质、流体性质以及流体赋存状态
8、流体赋存状态(可动、束缚可动、束缚)等信息。等信息。由于弛豫时间的大小由于弛豫时间的大小隐含着孔隙大小、隐含着孔隙大小、固体表面性质、流体性质等信息，固体表面性质、流体性质等信息，因此反过因此反过来，我们测到弛豫时间后，就可以对岩样内来，我们测到弛豫时间后，就可以对岩样内的孔隙大小、固体表面性质及流体类型、流的孔隙大小、固体表面性质及流体类型、流体性质等进行分析。体性质等进行分析。在室内研究中，可以采用巧妙的实验方法，开展在室内研究中，可以采用巧妙的实验方法，开展一系列的储层评价和开发试验方面的研究工作。一系列的储层评价和开发试验方面的研究工作。如当如当固体表面性质和流体性质相同或相似时，弛豫
9、时间的固体表面性质和流体性质相同或相似时，弛豫时间的差异主要反映岩样内孔隙大小的差异。差异主要反映岩样内孔隙大小的差异。同理，当孔隙同理，当孔隙大小和固体表面性质相同或相似时，弛豫时间的差异大小和固体表面性质相同或相似时，弛豫时间的差异主要反映岩样内流体性质的差异；主要反映岩样内流体性质的差异；当孔隙大小和流体当孔隙大小和流体性质相同或相似时，弛豫时间的差异主要反映岩样内性质相同或相似时，弛豫时间的差异主要反映岩样内固体表面性质的差异。固体表面性质的差异。岩样孔隙度等于孔隙体积除以岩样外观体积岩样孔隙度等于孔隙体积除以岩样外观体积岩样孔隙度等于孔隙体积除以岩样外观体积岩样孔隙度等于孔隙体积除以
10、岩样外观体积 岩样外观体积用常规方法可以测量获得岩样外观体积用常规方法可以测量获得岩样外观体积用常规方法可以测量获得岩样外观体积用常规方法可以测量获得 岩样孔隙体积用核磁共振方法可以测量获得岩样孔隙体积用核磁共振方法可以测量获得岩样孔隙体积用核磁共振方法可以测量获得岩样孔隙体积用核磁共振方法可以测量获得核磁共振技术测量孔隙度的核磁共振技术测量孔隙度的原理原理(1)(1)核磁共振技术测量孔隙度的原理核磁共振技术测量孔隙度的原理(2)(2)采用核磁共振技术能够准确测量得到岩样采用核磁共振技术能够准确测量得到岩样采用核磁共振技术能够准确测量得到岩样采用核磁共振技术能够准确测量得到岩样孔隙内的流体量。
11、孔隙内的流体量。孔隙内的流体量。孔隙内的流体量。当岩样孔隙内充满流体时，当岩样孔隙内充满流体时，当岩样孔隙内充满流体时，当岩样孔隙内充满流体时，流体量就与孔隙体积相等，流体量就与孔隙体积相等，流体量就与孔隙体积相等，流体量就与孔隙体积相等，因此采用核磁共振因此采用核磁共振因此采用核磁共振因此采用核磁共振技术能够准确检测岩样孔隙体积。技术能够准确检测岩样孔隙体积。技术能够准确检测岩样孔隙体积。技术能够准确检测岩样孔隙体积。岩样孔隙度核磁共振测量方法岩样孔隙度核磁共振测量方法首先测量标准样，建立刻度关系式。然后测量实际岩样，将首先测量标准样，建立刻度关系式。然后测量实际岩样，将其信号幅度代入刻度关
12、系式，即可计算得到岩样孔隙度。其信号幅度代入刻度关系式，即可计算得到岩样孔隙度。要求：要求：1)1)岩样孔隙内充满流体；岩样孔隙内充满流体；2)2)测量岩样外观体积。测量岩样外观体积。将岩样浸泡在将岩样浸泡在将岩样浸泡在将岩样浸泡在MnMnMnMn2+2+2+2+浓度为浓度为浓度为浓度为10000100001000010000mg/lmg/lmg/lmg/l的的的的MnClMnClMnClMnCl2 2 2 2水溶液中水溶液中水溶液中水溶液中后，后，后，后，MnMnMnMn2+2+2+2+会通过扩散作用进入岩样孔隙内的水相中，会通过扩散作用进入岩样孔隙内的水相中，会通过扩散作用进入岩样孔隙内的
13、水相中，会通过扩散作用进入岩样孔隙内的水相中，使得水相的核磁信号被消除。对该状态下的岩样进行使得水相的核磁信号被消除。对该状态下的岩样进行使得水相的核磁信号被消除。对该状态下的岩样进行使得水相的核磁信号被消除。对该状态下的岩样进行核磁共振测量，可测得岩样孔隙内的含油量。核磁共振测量，可测得岩样孔隙内的含油量。核磁共振测量，可测得岩样孔隙内的含油量。核磁共振测量，可测得岩样孔隙内的含油量。含油饱和度等于岩样孔隙内的含油量除以总液量。含油饱和度等于岩样孔隙内的含油量除以总液量。含油饱和度等于岩样孔隙内的含油量除以总液量。含油饱和度等于岩样孔隙内的含油量除以总液量。含油饱和度核磁共振测量原理含油饱和
14、度核磁共振测量原理 可动流体受岩石孔隙固体表面的作用力弱，可动流体受岩石孔隙固体表面的作用力弱，可动流体受岩石孔隙固体表面的作用力弱，可动流体受岩石孔隙固体表面的作用力弱，弛豫时间长。反之束缚流体受岩石孔隙固体表面弛豫时间长。反之束缚流体受岩石孔隙固体表面弛豫时间长。反之束缚流体受岩石孔隙固体表面弛豫时间长。反之束缚流体受岩石孔隙固体表面的作用力强，弛豫时间短。的作用力强，弛豫时间短。的作用力强，弛豫时间短。的作用力强，弛豫时间短。因此采用核磁共振技因此采用核磁共振技因此采用核磁共振技因此采用核磁共振技术能够检测可动流体和束缚流体。术能够检测可动流体和束缚流体。术能够检测可动流体和束缚流体。术
15、能够检测可动流体和束缚流体。可动可动(束缚束缚)流体核磁共振测量原理流体核磁共振测量原理 核磁共振技术利用孔隙度和可动流体核磁共振技术利用孔隙度和可动流体核磁共振技术利用孔隙度和可动流体核磁共振技术利用孔隙度和可动流体(可可可可流动孔隙空间大小流动孔隙空间大小流动孔隙空间大小流动孔隙空间大小)来计算岩样渗透率，原理来计算岩样渗透率，原理来计算岩样渗透率，原理来计算岩样渗透率，原理相对可靠。相对可靠。相对可靠。相对可靠。岩样渗透率核磁共振测量原理岩样渗透率核磁共振测量原理 油油油油+水水水水T T T T2 2 2 2谱的总幅度对应于总液体量谱的总幅度对应于总液体量谱的总幅度对应于总液体量谱的总
16、幅度对应于总液体量(孔隙度孔隙度孔隙度孔隙度)，右峰幅度对，右峰幅度对，右峰幅度对，右峰幅度对应于应于应于应于可动流体可动流体可动流体可动流体，左峰幅度对应于，左峰幅度对应于，左峰幅度对应于，左峰幅度对应于束缚流体束缚流体束缚流体束缚流体。油相油相油相油相T T T T2 2 2 2谱的幅度对应于油量谱的幅度对应于油量谱的幅度对应于油量谱的幅度对应于油量(含油饱和度含油饱和度含油饱和度含油饱和度)。油油油油+水水水水T T T T2 2 2 2谱与油相谱与油相谱与油相谱与油相T T T T2 2 2 2谱相减对应于含水量谱相减对应于含水量谱相减对应于含水量谱相减对应于含水量(可动水、束缚水可动
17、水、束缚水可动水、束缚水可动水、束缚水)现场含油含现场含油含现场含油含现场含油含水新鲜岩样水新鲜岩样水新鲜岩样水新鲜岩样束缚水饱和度束缚水饱和度束缚水饱和度束缚水饱和度对应于油对应于油对应于油对应于油(气气气气)饱和度的上限饱和度的上限饱和度的上限饱和度的上限可动水饱和可动水饱和可动水饱和可动水饱和度度度度可用于水可用于水可用于水可用于水淹层识别和淹层识别和淹层识别和淹层识别和地层出水量地层出水量地层出水量地层出水量预测预测预测预测储层评价参数检测方法储层评价参数检测方法核磁共振技术应用原理小结核磁共振技术应用原理小结 核磁共振岩样分析技术的测量参数、测量原理核磁共振岩样分析技术的测量参数、测
18、量原理以及仪器结构等均与核磁共振测井相同或相似，区以及仪器结构等均与核磁共振测井相同或相似，区别在于测井是在井下测井壁，而岩样分析是在地面别在于测井是在井下测井壁，而岩样分析是在地面测岩心、岩屑或井壁取心。测岩心、岩屑或井壁取心。地面仪器最早是用于核地面仪器最早是用于核磁测井刻度定标的，具有较高的测量精度。磁测井刻度定标的，具有较高的测量精度。通过对通过对早期仪器进行数字化升级，仪器的体积、重量均大早期仪器进行数字化升级，仪器的体积、重量均大幅度减小，因此适合推广应用。幅度减小，因此适合推广应用。汇报内容 核磁共振岩样分析技术简介核磁共振岩样分析技术简介 核磁共振技术应用原理核磁共振技术应用原
19、理 现场应用前期研究工作基础现场应用前期研究工作基础 应用实例应用实例 参数应用参数应用 小结小结可动流体参数在低渗透储层评价中的应用可动流体参数在低渗透储层评价中的应用 低渗透储层地质条件差，孔隙微小，比表低渗透储层地质条件差，孔隙微小，比表面大，粘土含量高，孔隙内的流体受到固体表面大，粘土含量高，孔隙内的流体受到固体表面的束缚力强，面的束缚力强，因此低渗透储层评价有必要综因此低渗透储层评价有必要综合考虑可动流体参数。合考虑可动流体参数。与中、高渗透储层与中、高渗透储层不同，不同低渗透不同，不同低渗透储层的可动流体百储层的可动流体百分数差异很大，因分数差异很大，因此对低渗透储层进此对低渗透储
20、层进行可动流体评价更行可动流体评价更具有必要性和实用具有必要性和实用意义。意义。从图中各点非常分散可以看出，低渗透储层可动流体百从图中各点非常分散可以看出，低渗透储层可动流体百分数与孔隙度之间的相关关系很差。高孔隙度储层的可分数与孔隙度之间的相关关系很差。高孔隙度储层的可动流体百分数不一定高，低孔隙度储层的可动流体百分动流体百分数不一定高，低孔隙度储层的可动流体百分数不一定低。孔隙度相近的不同储层的可动流体百分数数不一定低。孔隙度相近的不同储层的可动流体百分数有可能相差很大。有可能相差很大。低渗透储层可动流体百分数与渗透率的相关关系低渗透储层可动流体百分数与渗透率的相关关系与孔隙度相似。与孔隙
21、度相似。新疆小拐油田新疆小拐油田是一个基质岩性以砾岩和砂岩为主的是一个基质岩性以砾岩和砂岩为主的裂缝性低渗透油田，储层厚度大，裂缝发育。但投入裂缝性低渗透油田，储层厚度大，裂缝发育。但投入开发后发现，三分之二井不出油，而且产油井产量递开发后发现，三分之二井不出油，而且产油井产量递减和含水上升均非常快，对储层进行人工压裂改造也减和含水上升均非常快，对储层进行人工压裂改造也未见效。该油田先后采用了很多手段均未搞清楚开发未见效。该油田先后采用了很多手段均未搞清楚开发效果差的原因，因此选送效果差的原因，因此选送4545块来自主力油层的基质岩块来自主力油层的基质岩样进行了核磁共振可动流体评价。样进行了核
22、磁共振可动流体评价。结果发现，结果发现，4545块岩块岩样可动流体饱和度平均值仅为样可动流体饱和度平均值仅为13.31%13.31%，基质岩石可动，基质岩石可动流体含量很低、供油能力不足是造成小拐油田开发效流体含量很低、供油能力不足是造成小拐油田开发效果差的根本原因。果差的根本原因。大大庆庆头头台台油油田田开开发发过过程程中中发发现现，不不同同生生产产层层开开发发效效果果相相差差很很大大。为为重重新新对对各各生生产产层层的的开开发发潜潜力力进进行行评评价价，对对来来自自不不同同生生产产层层的的岩岩样样进进行行了了核核磁磁共共振振可可动动流流体体评评价价，结结果果发发现现，按按可可动动流流体体饱
23、饱和和度度高高低低划划分分的的储储层层质质量量好好差差排排序序与与油油田田实实际际开开发发效效果果基基本本一一致致。因因此此头头台台油油田田按按照照各各生生产产油油层层可可动动流流体体饱饱和和度度高高低低，并并结结合合储储层层有有效效厚厚度度等等其其它它因因素素，对对储储量量进进行行了了调调整整，重重新新确确定定出出4 4个个主主力力生生产产油油层层及及三三个个接接替替生产油层，为进一步开发挖潜指明了方向生产油层，为进一步开发挖潜指明了方向。地面岩样含油饱和度核磁共振测量方法地面岩样含油饱和度核磁共振测量方法 第一次核磁测量获得岩样内油第一次核磁测量获得岩样内油第一次核磁测量获得岩样内油第一次
24、核磁测量获得岩样内油+水的总核磁信号水的总核磁信号水的总核磁信号水的总核磁信号 用用用用MnClMnClMnClMnCl2 2 2 2水溶液浸泡，消除岩样内水相的核磁信号水溶液浸泡，消除岩样内水相的核磁信号水溶液浸泡，消除岩样内水相的核磁信号水溶液浸泡，消除岩样内水相的核磁信号 第二次核磁测量获得岩样内油相的核磁信号第二次核磁测量获得岩样内油相的核磁信号第二次核磁测量获得岩样内油相的核磁信号第二次核磁测量获得岩样内油相的核磁信号第一次测第一次测第一次测第一次测油油油油+水水水水第二次第二次第二次第二次只测油只测油只测油只测油锰离子锰离子(MnMn2+2+)浓度对水相核磁信号的影响浓度对水相核磁
25、信号的影响 实验结果表明：实验结果表明：实验结果表明：实验结果表明：当锰离子当锰离子当锰离子当锰离子(MnMnMnMn2+2+2+2+)达到达到达到达到10000100001000010000mg/lmg/lmg/lmg/l时，时，时，时，能够将水相的弛豫时间缩短到仪器的探测极限以能够将水相的弛豫时间缩短到仪器的探测极限以能够将水相的弛豫时间缩短到仪器的探测极限以能够将水相的弛豫时间缩短到仪器的探测极限以下，此时水相的核磁信号接近为下，此时水相的核磁信号接近为下，此时水相的核磁信号接近为下，此时水相的核磁信号接近为0 0 0 0。锰离子锰离子锰离子锰离子(MnMnMnMn2+2+2+2+)扩散
26、进入岩样孔隙内的水相中扩散进入岩样孔隙内的水相中扩散进入岩样孔隙内的水相中扩散进入岩样孔隙内的水相中 纯水岩样在纯水岩样在纯水岩样在纯水岩样在MnMnMnMn2+2+2+2+浓度为浓度为浓度为浓度为10000100001000010000mg/lmg/lmg/lmg/l的的的的MnClMnClMnClMnCl2 2 2 2水溶液中浸水溶液中浸水溶液中浸水溶液中浸泡一段时间后，锰离子泡一段时间后，锰离子泡一段时间后，锰离子泡一段时间后，锰离子(MnMnMnMn2+2+2+2+)将充分扩散进入岩样孔隙将充分扩散进入岩样孔隙将充分扩散进入岩样孔隙将充分扩散进入岩样孔隙内的水相中，此时岩样核磁信号大小
27、将接近为内的水相中，此时岩样核磁信号大小将接近为内的水相中，此时岩样核磁信号大小将接近为内的水相中，此时岩样核磁信号大小将接近为0 0 0 0。MnClMnCl2 2水溶液浸泡时间的确定水溶液浸泡时间的确定(24(24小时小时)中孔高渗岩样中孔高渗岩样中孔高渗岩样中孔高渗岩样孔隙度：孔隙度：孔隙度：孔隙度：16.0%16.0%16.0%16.0%渗透率：渗透率：渗透率：渗透率：296296296296mDmDmDmD低孔低渗岩样低孔低渗岩样低孔低渗岩样低孔低渗岩样孔隙度：孔隙度：孔隙度：孔隙度：11.9%11.9%11.9%11.9%渗透率：渗透率：渗透率：渗透率：1.241.241.241.
28、24mDmDmDmD含油饱和度核磁测量精度含油饱和度核磁测量精度(仪器鉴定仪器鉴定)平均值：常规平均值：常规平均值：常规平均值：常规49.8%49.8%49.8%49.8%，核磁，核磁，核磁，核磁48.7%48.7%48.7%48.7%，偏差，偏差，偏差，偏差1.2%1.2%1.2%1.2%岩屑岩屑T T2 2谱与岩心谱与岩心T T2 2谱基本相同或接近谱基本相同或接近多数情况下，岩屑多数情况下，岩屑T T2 2谱与岩心谱与岩心T T2 2谱谱基本相同基本相同个别情况下，岩屑个别情况下，岩屑个别情况下，岩屑个别情况下，岩屑T T T T2 2 2 2谱与岩心谱与岩心谱与岩心谱与岩心T T T
29、T2 2 2 2谱有较小差别谱有较小差别谱有较小差别谱有较小差别=15.84%，Kg=6.87mD=14.59%，Kg=1.64mD岩屑颗粒大小对岩屑颗粒大小对岩屑颗粒大小对岩屑颗粒大小对T T T T2 2 2 2谱没有明显影响谱没有明显影响谱没有明显影响谱没有明显影响 大岩屑粒径约大岩屑粒径约大岩屑粒径约大岩屑粒径约6 6 6 68 8 8 8mmmmmmmm 中等岩屑粒径约中等岩屑粒径约中等岩屑粒径约中等岩屑粒径约3 3 3 34 4 4 4mmmmmmmm 小岩屑粒径约小岩屑粒径约小岩屑粒径约小岩屑粒径约2 2 2 23 3 3 3mmmmmmmm 钻井泥浆浸泡对含油岩屑样钻井泥浆浸泡
30、对含油岩屑样T T2 2谱影响较小谱影响较小中孔中渗中孔中渗中孔中渗中孔中渗中孔高渗中孔高渗中孔高渗中孔高渗低孔低渗低孔低渗低孔低渗低孔低渗泥浆浸泡对岩屑样含油饱和度影响实验结果泥浆浸泡对岩屑样含油饱和度影响实验结果泥浆浸泡对岩屑样含油饱和度影响实验结果泥浆浸泡对岩屑样含油饱和度影响实验结果 浸泡前的含油饱和度用常规驱替的方法测量浸泡前的含油饱和度用常规驱替的方法测量浸泡前的含油饱和度用常规驱替的方法测量浸泡前的含油饱和度用常规驱替的方法测量 浸泡后的含油饱和度用核磁共振方法测量浸泡后的含油饱和度用核磁共振方法测量浸泡后的含油饱和度用核磁共振方法测量浸泡后的含油饱和度用核磁共振方法测量岩屑测量
31、可行性室内分析小结岩屑测量可行性室内分析小结岩屑测量可行性室内分析小结岩屑测量可行性室内分析小结 综上所述，岩屑样物性参数的核磁共振测综上所述，岩屑样物性参数的核磁共振测综上所述，岩屑样物性参数的核磁共振测综上所述，岩屑样物性参数的核磁共振测量具有与岩心分析相接近的测量精度，钻井泥量具有与岩心分析相接近的测量精度，钻井泥量具有与岩心分析相接近的测量精度，钻井泥量具有与岩心分析相接近的测量精度，钻井泥浆浸泡对岩屑样物性参数及含油饱和度的影响浆浸泡对岩屑样物性参数及含油饱和度的影响浆浸泡对岩屑样物性参数及含油饱和度的影响浆浸泡对岩屑样物性参数及含油饱和度的影响均较小，因此岩屑样核磁共振分析是可行的
32、。均较小，因此岩屑样核磁共振分析是可行的。均较小，因此岩屑样核磁共振分析是可行的。均较小，因此岩屑样核磁共振分析是可行的。汇报内容 核磁共振岩样分析技术简介核磁共振岩样分析技术简介 核磁共振技术应用原理核磁共振技术应用原理 现场应用前期研究工作基础现场应用前期研究工作基础 应用实例应用实例 参数应用参数应用 小结小结应用实例 二连油田二连油田 吉林油田吉林油田 辽河油田辽河油田 青海油田青海油田 大港油田大港油田二连油田一口井核磁共振录井应用效果二连油田一口井核磁共振录井应用效果二连油田一口井核磁共振录井应用效果二连油田一口井核磁共振录井应用效果 核磁共振录井共检测岩心样核磁共振录井共检测岩心
33、样核磁共振录井共检测岩心样核磁共振录井共检测岩心样28282828个、岩屑样个、岩屑样个、岩屑样个、岩屑样20202020个。个。个。个。分析结果表明：分析结果表明：分析结果表明：分析结果表明：岩心样核磁录井结果与常规岩心分析结果接近岩心样核磁录井结果与常规岩心分析结果接近岩心样核磁录井结果与常规岩心分析结果接近岩心样核磁录井结果与常规岩心分析结果接近 岩屑样核磁录井结果与核磁测井结果相关性较好岩屑样核磁录井结果与核磁测井结果相关性较好岩屑样核磁录井结果与核磁测井结果相关性较好岩屑样核磁录井结果与核磁测井结果相关性较好 核磁录井解释结果与试油结果一致核磁录井解释结果与试油结果一致核磁录井解释结
34、果与试油结果一致核磁录井解释结果与试油结果一致岩心样核磁录井结果与常规比较岩心样核磁录井结果与常规比较(第一筒取心第一筒取心)孔孔孔孔隙隙隙隙度度度度比比比比较较较较渗渗渗渗透透透透率率率率比比比比较较较较孔孔孔孔隙隙隙隙度度度度比比比比较较较较渗渗渗渗透透透透率率率率比比比比较较较较岩心样核磁录井结果与常规比较岩心样核磁录井结果与常规比较岩心样核磁录井结果与常规比较岩心样核磁录井结果与常规比较(第二筒取心第二筒取心第二筒取心第二筒取心)孔孔孔孔隙隙隙隙度度度度比比比比较较较较渗渗渗渗透透透透率率率率比比比比较较较较岩心样核磁录井结果与常规比较岩心样核磁录井结果与常规比较岩心样核磁录井结果与常
35、规比较岩心样核磁录井结果与常规比较(第三第三第三第三+五筒取心五筒取心五筒取心五筒取心)孔孔孔孔隙隙隙隙度度度度比比比比较较较较渗渗渗渗透透透透率率率率比比比比较较较较岩心样核磁录井结果与常规比较岩心样核磁录井结果与常规比较岩心样核磁录井结果与常规比较岩心样核磁录井结果与常规比较(第六筒取心第六筒取心第六筒取心第六筒取心)孔孔孔孔隙隙隙隙度度度度比比比比较较较较渗渗渗渗透透透透率率率率比比比比较较较较岩心样核磁录井结果与常规比较岩心样核磁录井结果与常规比较岩心样核磁录井结果与常规比较岩心样核磁录井结果与常规比较(第七筒取心第七筒取心第七筒取心第七筒取心)岩心样核磁录井孔隙度与常规孔隙度比较岩心
36、样核磁录井孔隙度与常规孔隙度比较绝对偏差平均值为绝对偏差平均值为0.61%0.61%岩心样核磁录井渗透率与常规渗透率比较岩心样核磁录井渗透率与常规渗透率比较岩心样核磁录井渗透率与常规渗透率比较岩心样核磁录井渗透率与常规渗透率比较 从图中可直观看出，除个别样外，岩心样核磁录从图中可直观看出，除个别样外，岩心样核磁录井得到的渗透率与室内常规岩心分析结果接近。井得到的渗透率与室内常规岩心分析结果接近。岩屑样核磁录井结果与核磁测井比较岩屑样核磁录井结果与核磁测井比较岩屑样核磁录井结果与核磁测井比较岩屑样核磁录井结果与核磁测井比较(井段一井段一井段一井段一)岩屑样核磁录井结果与核磁测井比较岩屑样核磁录井
37、结果与核磁测井比较岩屑样核磁录井结果与核磁测井比较岩屑样核磁录井结果与核磁测井比较(井段二井段二井段二井段二)岩屑样核磁录井结果与核磁测井比较岩屑样核磁录井结果与核磁测井比较岩屑样核磁录井结果与核磁测井比较岩屑样核磁录井结果与核磁测井比较(井段三井段三井段三井段三)岩屑样核磁录井结果与核磁测井比较岩屑样核磁录井结果与核磁测井比较岩屑样核磁录井结果与核磁测井比较岩屑样核磁录井结果与核磁测井比较(井段四井段四井段四井段四)岩屑样核磁录井结果与核磁测井比较岩屑样核磁录井结果与核磁测井比较岩屑样核磁录井结果与核磁测井比较岩屑样核磁录井结果与核磁测井比较(井段五井段五井段五井段五)岩屑样核磁录井孔隙度与
38、核磁测井比较岩屑样核磁录井孔隙度与核磁测井比较 除个别样外，岩除个别样外，岩除个别样外，岩除个别样外，岩屑核磁录井孔隙度屑核磁录井孔隙度屑核磁录井孔隙度屑核磁录井孔隙度与核磁测井孔隙度与核磁测井孔隙度与核磁测井孔隙度与核磁测井孔隙度之间的差别不大之间的差别不大之间的差别不大之间的差别不大。岩屑样核磁录井可动流体与核磁测井比较岩屑样核磁录井可动流体与核磁测井比较岩屑样核磁录井可动流体与核磁测井比较岩屑样核磁录井可动流体与核磁测井比较 除个别样外，岩屑核磁录井可动流体与核磁测除个别样外，岩屑核磁录井可动流体与核磁测除个别样外，岩屑核磁录井可动流体与核磁测除个别样外，岩屑核磁录井可动流体与核磁测井可
39、动流体之间在总体趋势上有较好的一致性。井可动流体之间在总体趋势上有较好的一致性。井可动流体之间在总体趋势上有较好的一致性。井可动流体之间在总体趋势上有较好的一致性。岩屑样核磁录井渗透率与核磁测井比较岩屑样核磁录井渗透率与核磁测井比较岩屑样核磁录井渗透率与核磁测井比较岩屑样核磁录井渗透率与核磁测井比较 岩屑核磁录井渗透率与核磁测井渗透率之间的岩屑核磁录井渗透率与核磁测井渗透率之间的岩屑核磁录井渗透率与核磁测井渗透率之间的岩屑核磁录井渗透率与核磁测井渗透率之间的相关性与可动流体相似。相关性与可动流体相似。相关性与可动流体相似。相关性与可动流体相似。核磁录井结果与试油结果比较核磁录井结果与试油结果比
40、较2453245324562456米层段核磁录井共分析米层段核磁录井共分析3 3个岩心样，该层段经个岩心样，该层段经压裂后进行了试油，试油的结果为出油约压裂后进行了试油，试油的结果为出油约3 3方，出水约方，出水约1515方，方，核磁录井解释结果核磁录井解释结果(含油水层含油水层)与试油结果一致。与试油结果一致。吉林油田乾吉林油田乾163163井核磁录井解释成果表井核磁录井解释成果表辽河油田核磁录井解释结果与试采结果比较辽河油田核磁录井解释结果与试采结果比较辽河油田核磁录井解释结果与试采结果比较辽河油田核磁录井解释结果与试采结果比较五口井共五口井共五口井共五口井共21212121个层的个层的个
41、层的个层的核磁录井核磁录井核磁录井核磁录井解释结果解释结果解释结果解释结果与试采结与试采结与试采结与试采结果之间的果之间的果之间的果之间的符合程度符合程度符合程度符合程度较高较高较高较高青海油田青海油田青海油田青海油田 青海油田研究院于青海油田研究院于青海油田研究院于青海油田研究院于2002200220022002年年年年5 5 5 5月引进核磁月引进核磁月引进核磁月引进核磁共振技术，截止共振技术，截止共振技术，截止共振技术，截止2004200420042004年底，已测量年底，已测量年底，已测量年底，已测量50505050多口多口多口多口井的井的井的井的4000400040004000多个岩
42、样多个岩样多个岩样多个岩样(以岩心为主以岩心为主以岩心为主以岩心为主)。青海油田应用效果表明：青海油田应用效果表明：青海油田应用效果表明：青海油田应用效果表明：1)1)1)1)核磁共振技术测量孔核磁共振技术测量孔核磁共振技术测量孔核磁共振技术测量孔隙度、渗透率具有较高精度，与常规岩心分析比较，隙度、渗透率具有较高精度，与常规岩心分析比较，隙度、渗透率具有较高精度，与常规岩心分析比较，隙度、渗透率具有较高精度，与常规岩心分析比较，孔隙度绝对偏差一般小于孔隙度绝对偏差一般小于孔隙度绝对偏差一般小于孔隙度绝对偏差一般小于2%2%2%2%，渗透率相对偏差一般小，渗透率相对偏差一般小，渗透率相对偏差一般
43、小，渗透率相对偏差一般小于于于于20%20%20%20%；2)2)2)2)核磁共振测量获得的束缚水饱和度、可动核磁共振测量获得的束缚水饱和度、可动核磁共振测量获得的束缚水饱和度、可动核磁共振测量获得的束缚水饱和度、可动流体饱和度等参数在涩北气田的储层评价中得到较好流体饱和度等参数在涩北气田的储层评价中得到较好流体饱和度等参数在涩北气田的储层评价中得到较好流体饱和度等参数在涩北气田的储层评价中得到较好应用，应用，应用，应用，该气田该气田该气田该气田1000100010001000多个岩样的核磁共振测量参数为气多个岩样的核磁共振测量参数为气多个岩样的核磁共振测量参数为气多个岩样的核磁共振测量参数为
44、气田的储量升级提供了必要的基础数据。田的储量升级提供了必要的基础数据。田的储量升级提供了必要的基础数据。田的储量升级提供了必要的基础数据。(局一等奖局一等奖局一等奖局一等奖)青海油田青海油田青海油田青海油田大港油田高凝油油藏密闭取心大港油田高凝油油藏密闭取心 核磁共振录井结果核磁共振录井结果 孔隙度比较孔隙度比较渗透率比较渗透率比较含油饱和度比较含油饱和度比较可动水饱和度定量检测可动水饱和度定量检测(江苏油田江苏油田)油层水淹程度定量检测油层水淹程度定量检测(大庆检查井大庆检查井)孔隙度：孔隙度：18.7%18.7%渗透率：渗透率：16.2mD16.2mD可动水饱和度：可动水饱和度：5.27%
45、5.27%孔隙度：孔隙度：22.3%22.3%渗透率：渗透率：232mD232mD可动水饱和度：可动水饱和度：18.6%18.6%邻井含水约邻井含水约50%50%储层伤害机理研究储层伤害机理研究1(1(压裂液伤害压裂液伤害)压裂液滤液与地层水不配伍，引起了粘土吸水膨胀。压裂液滤液与地层水不配伍，引起了粘土吸水膨胀。储层伤害机理研究储层伤害机理研究2(2(压裂液伤害压裂液伤害)采用核磁共振技术，定量检测挤入压裂液量、油相反排后采用核磁共振技术，定量检测挤入压裂液量、油相反排后的滞留压裂液量，定量计算压裂液反排率，并对挤入压裂液及的滞留压裂液量，定量计算压裂液反排率，并对挤入压裂液及滞留压裂液的可
46、流动性进行定量分析，从而研究压裂液的水锁滞留压裂液的可流动性进行定量分析，从而研究压裂液的水锁伤害机理。伤害机理。储层伤害机理研究储层伤害机理研究3(3(气藏水锁伤害气藏水锁伤害)储层伤害机理研究储层伤害机理研究4(4(射孔伤害射孔伤害)射孔伤害后，射孔伤害后，T T2 2谱左移，表明部分孔隙减小。谱左移，表明部分孔隙减小。提高采收率机理研究提高采收率机理研究(MD(MD膜膜)核磁共振润湿性测量技术不仅可用于静态核磁共振润湿性测量技术不仅可用于静态测量，而且可用于动态测量。测量，而且可用于动态测量。吉林、辽河、青海等多个油田的应用效果表明：吉林、辽河、青海等多个油田的应用效果表明：1)1)核磁
47、测量得到的各项测量参数核磁测量得到的各项测量参数(孔渗饱及可动流孔渗饱及可动流体等体等)均具有较高的测量精度，能够满足工程上快均具有较高的测量精度，能够满足工程上快速划分和评价有效储层的精度要求。速划分和评价有效储层的精度要求。2)2)核磁共振录井解释结果的符合率高，能够为试油、核磁共振录井解释结果的符合率高，能够为试油、试采方案的制定提供准确数据和可靠依据。试采方案的制定提供准确数据和可靠依据。油田现场应用实例小结油田现场应用实例小结油田现场应用实例小结油田现场应用实例小结汇报内容 核磁共振岩样分析技术简介核磁共振岩样分析技术简介 核磁共振技术应用原理核磁共振技术应用原理 现场应用前期研究工
48、作基础现场应用前期研究工作基础 应用实例应用实例 参数应用参数应用 小结小结参数应用 检测参数的油层物理含义检测参数的油层物理含义 检测参数的影响因素检测参数的影响因素 岩心样检测结果可信度分析岩心样检测结果可信度分析 岩屑样检测结果可信度分析岩屑样检测结果可信度分析 井壁取心样检测结果可信度分析井壁取心样检测结果可信度分析 关于核磁共振录井解释关于核磁共振录井解释检测参数的油层物理含义检测参数的油层物理含义 核磁共振技术检测的各项参数核磁共振技术检测的各项参数(孔隙度、渗孔隙度、渗透率、含油饱和度、可动流体及束缚流体饱和透率、含油饱和度、可动流体及束缚流体饱和度等度等)均具有可靠的油层物理含
49、义。均具有可靠的油层物理含义。核磁孔隙度的油层物理核磁孔隙度的油层物理含义含义(1)(1)总孔隙度总孔隙度=1+2+3=1+2+3束缚水孔隙度束缚水孔隙度=1+2=1+2有效孔隙度有效孔隙度=2+3=2+3可动流体孔隙度可动流体孔隙度=3=3核磁孔隙度的核磁孔隙度的物理模型物理模型核磁孔隙度的油层物理核磁孔隙度的油层物理含义含义(2)2)目前我们仪器软件提供的孔隙度是总孔隙度，目前我们仪器软件提供的孔隙度是总孔隙度，没有没有分别给出有效孔隙度、粘土或毛管束缚水孔隙度。分别给出有效孔隙度、粘土或毛管束缚水孔隙度。核磁共振岩样分析的总孔隙度对应于岩样孔隙内的核磁共振岩样分析的总孔隙度对应于岩样孔隙
50、内的总液体量，总液体量，与测井总孔隙度的含义完全相同，但在开与测井总孔隙度的含义完全相同，但在开发实验室称作有效孔隙度。发实验室称作有效孔隙度。核磁渗透率的油层物理核磁渗透率的油层物理含义含义开发实验室：绝对渗透率、有效渗透率、相对渗透率开发实验室：绝对渗透率、有效渗透率、相对渗透率核磁渗透率指的是绝对渗透率核磁渗透率指的是绝对渗透率绝对渗透率：气测、水测或油测绝对渗透率绝对渗透率：气测、水测或油测绝对渗透率核磁渗透率的含义取决于核磁渗透率的含义取决于C C值如何确定值如何确定常用的常用的C C值是根据气测绝对渗透率确定的，因此核磁渗透率值是根据气测绝对渗透率确定的，因此核磁渗透率可与气测绝对