《测井储层评价方法》核磁共振测井CMR
新型组合式核磁共振测井仪CMR—Plus简介

8 MR Pu 仪器优点 C — ls
C R Pu 测井仪的主要优点是 : M —l s () 1 降低了仪器的操作时间; () 2 准确的计算所有类型储层 的产出能力 ; () 3 评价复杂岩性储层 的个组分的含量以及计 算束缚水饱和度; () 4 优化完井和增产措施设计 ; ( 实 时监 控井 场生 产 隋况 ; 5) ( ) 困难环境下获取 高质量的测井数据 , 6在 包 括斜 井 和盐水 泥浆 ;
用
C — ls MR Pu 在储 层评 价 中的应 用主要 包 括如 下
几个 方面 :
( ) 价储层 的生产 能力 ; 1评 ( 获 取不受岩石骨架矿物类型影响 的孑 隙度 ; 2) L
() 3 确定用于储层计算 的含烃孔隙体积 ;
() 4 降低或消除出水量 ; () 5 计算薄产油层的孑 隙度和渗透率 ; L
( 减少 仪器 安装 和拆 卸 时间 , 7) 节约成 本 ;
1 结 论 1
9 M — ls器 特 性 C R Pu 仪
组合式核磁共振测井仪 C R Pu 能与其它的 M —l s C R Pu 测井仪的主要特性包括 : M —l s () 1 测井速度为 2 0 英尺 / 70 小时; () 2 能在 6 英寸的井眼中获取高分辨率的测井 数据 ; ( ) ':隙中采用短回波间隔测量总孔隙度: 3 在- f lL " () 4 能与其它的储层评价仪器进行组装 ; () 5 仪器短小 、 稳定、 轻巧。 储层评价仪器进行组合 以提高储层评价的精度 , 同 时该仪器短小 、 稳定 、 轻巧 , 于操作 , 便 能在 困难测
量条件下获取 高质量的测井信息 , 时监控井场生 实 产情况。在薄层评价和储层 的性质以及生产潜力评
《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。
测井资料综合解释

测井综合解释评价
测井资料解释技术发展史
第二阶段:80年代中期-90年代末,称为半定量解释阶段
80年代中期开始,由于计算机工业的发展,测井资料采集技 术得到极大的提高,先后问世的CSU、CLS3700、MAX-500等 测井系统使测井系列得到极大丰富,测井资料解释摆脱手工定 性解释阶段,开始进入应用计算机的半定量解释阶段。解释评 价软件有:POR、SAND、CRA等,各油田还根据自己的的特 点研制开发了自动判别油气水层程序等多种应用软件,可以定 量计算孔、渗、饱、泥质含量、可动油饱和度、束缚水饱和度 等参数,还可以通过地倾角测井,解释地层倾向、倾角、断层 等构造问题,研究沉积相变化等
3、工程和生产测井方法 固井质量检查:CBL-VDL、SBT、MAK-II 井温测井、套管损伤检查 生产测井方法:产液、注水
4、其它单项测井方法 地层倾角、自然伽马能谱 长源距声波、电缆地层测试(RFT、FMT) 碳氧比、介电、电磁波测井
测井系列选择
• 砂泥岩剖面(以冀中地区为例) 标准测井——2.5m、SP、CAL 组合测井——SP、GR、CAL、ML、0.4m、4m ILD-ILM-LL8、AC、CNL、DEN 新方法可选(MRIL、HDIL)
思路 地层
测井综合解释评价
POR=
AC - 180 ×.
620 - 180
1
CP
交会
k
0.136 4.4 Sirr 2
孔
隙
时差、密度、中子
渗透率
电阻率
骨
岩性曲线
架
Sw
(
abRw m Rt )
1பைடு நூலகம்n
SH=(SHLG-Gmin)/(Gmax-Gmin) Vsh=(2 GCUR×SH-1)/(2 GCUR-1)
《测井储层评价》参考书目及思考题

附1、《测井储层评价》主要参考书及简单书评一、方法及原理[1]、张庚骥,《电法测井》上、下册,1986,石油工业出版社[2]、楚泽涵,《声波测井》,1987,石油工业出版社[3]、黄隆基,《放射性测井》,1985,石油工业出版社上面三本书是国内通用的经典测井专业教材,作者均为中国石油大学教授。
[4]、楚泽涵、高杰、黄隆基等著,《地球物理测井方法与原理》(上下册),2007/2008,石油工业出版社最新测井专业教科书,主要的成像测井方法原理均有介绍.是我校研究生入学考试的参考书.测井专业研究生需要精读,[5]、丁次乾,《矿场地球物理》,2004,石油大学出版社适合非测井专业学生使用。
[6]、肖立志,《核磁共振成像测井与岩石核磁共振及其应用》,1998,科学出版社核磁测井的一本专著,作者为这个石油大学特聘教授。
[7]、测井学会,《测井新技术应用》,1998,石油工业出版社对成像测井方法原理、基本应用等感兴趣的同学可以参考。
[8]、Hearst, Nelson, and Paillet, Well Logging for Physical Properties, 2000, John Wiley & Sons,Ltd主要介绍各种测井方法,适合测井专业研究生学习测井专业英语的参考书。
[9]、测井学会,《地层倾角测井技术骥应用》,1993,石油工业出版社[10]/Schlumberger Ltd.,《Log Interpretation, Volume1—Principles》,1987各种常规测井方法原理,非常适合非测井专业学生使用,又可以熟悉、学习测井专业英语。
二、解释与应用[10]、雍世和,张超谟,《测井数据处理与综合解释》,1996,石油大学出版社(2010?年再版)全面介绍了测井数据处理与综合解释基本理论、方法与技术,是测井资料处理和解释方面最基本、最全面的中文教材。
[11]、曾文冲,《油气藏储集层测井评价技术》,1991,石油工业出版社以渤海湾盆地第三系为研究目标,油气识别、储层评价、岩石物理研究方法和技术专著,对东部油田乃至全国的碎屑岩储层测井解释有重要影响。
储层评价参数核磁共振检测技术

的作用力强,弛豫时间短。因此采用核磁共振技
术能够检测可动流体和束缚流体。
岩样渗透率核磁共振测量原理
核磁共振技术利用孔隙度和可动流体(可
流动孔隙空间大小)来计算岩样渗透率,原理
相对可靠。
储层评价参数检测方法
现场含油含
1
10
100
1,000
T2弛豫时间(ms)
•大岩屑粒径约6~8mm •中等岩屑粒径约3~4mm
•小岩屑粒径约2~3mm
钻井泥浆浸泡对含油岩屑样T2谱影响较小
500 400
频率
500
泥浆浸泡前 泥浆浸泡后
汇报内容
• 核磁共振岩样分析技术简介 • 核磁共振技术应用原理 • 现场应用前期研究工作基础 • 应用实例 • 参数应用 • 小结
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
面大,粘土含量高,孔隙内的流体受到固体表 面的束缚力强,因此低渗透储层评价有必要综
合考虑可动流体参数。
中孔高渗岩样
孔隙度:16.0% 渗透率:296mD
含油含水岩样不同浸泡时间下的T 2 谱比较 浸泡前 浸泡24小时 浸泡6天
频 率
300 250
频 率
低孔低渗岩样
孔隙度:11.9%
200 150 100 50
渗透率:1.24mD
0 0.1 1 10 T 2 弛豫时间(ms) 100 1000
含油饱和度核磁测量精度(仪器鉴定)
由于弛豫时间的大小隐含着孔隙大小、
固体表面性质、流体性质等信息,因此反过
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 体性质等进行分析。
用核磁共振测井评价特低渗透砂岩储层渗透性新方法

第33卷 第5期2009年10月测 井 技 术WELL LO GGIN G TECHNOLO GYVol.33 No 15Oct 2009项目来源:中国石油天然气集团公司“十一五”科技攻关项目(2008A 22701)作者简介:李朝流,男,1973年生,博士,主要从事勘探测井解释评价与岩物理研究。
文章编号:100421338(2009)0520436204用核磁共振测井评价特低渗透砂岩储层渗透性新方法李潮流1,2,徐秋贞3,张振波4(1.中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室,北京100083;2.中国石油勘探开发研究院,北京100083;31中国石油集团测井有限公司长庆事业部,陕西西安710200;41中国石油长城钻探工程有限公司测井公司,辽宁盘锦124000)摘要:核磁共振测井被广泛用于评价低孔隙度低渗透率储层的孔隙结构与渗透性,主要依据经典的Coates 及SDR 模型。
这些模型是基于中高孔隙度、渗透率储层的实验结果,大量岩心实验数据表明它们并不适用于特低渗透砂岩储层。
应用气象学研究常用的空间物理场分布模型定量评价低孔隙度特低渗透率储层中特定尺寸孔隙分布的集中程度,并给出了定量计算T 2分布均一系数模型。
常规孔隙度渗透率实验、饱和盐水岩心核磁共振实验均验证了该模型在不同孔隙度、渗透率条件下具有较好的适用性。
关键词:核磁共振测井;岩石物理;低渗透率;砂岩储层;孔隙结构中图分类号:P6311813 文献标识码:AA N e w Method on Permeability Analysis for Sand R eservoir with Specially Low Permeability by NMRL I Chao 2liu 1,2,XU Qiu 2Zhen 3,ZHAN G Zhen 2bo 4(11State Key Laboratory of Coal Resources and Safe Mining ,Beijing 100083,China ;21Research Instit ute of Petroleum Exploration &Development ,PetroChina ,Beijing 100083,China ;31Changqing Division ,China Petroleum Logging CO 1L TD 1,Xi ′an ,Shaanxi 710201,China ;41Holewire Services Company ,CNPC Greatwall Drilling Company ,Panjin ,Liaoning 124000,China )Abstract :NMR logging has been widely used for evaluating t he reservoir wit h low porosity and ext ra 2low permeability ,and t he classic principal met hods are Coates &SDR models which based on core analysis result wit h better properties matter 1Abundant experimental core data show t hat t he models don ’t apply to specially low permeability reservoir 1Quantitatively evaluated is t he con 2cent ricity of specifically size pores distribution in low porosity and specially low permeability res 2ervoir by t he Dist ribution Model of specific p hysical field in meteorology for reference 1Also pro 2posed is t he quantificational comp uting model for T 2unity modulus 1General core testing and NMR experiment show t hat t he new model has better applicability under different porosity and permeability 1K ey w ords :NMR logging ,petrop hysics ,low permeability ,sand reservoir ,pore st ruct ure0 引 言按照我国石油天然气行业标准[1],将孔隙度小于15%、渗透率小于50×10-3μm 2的碎屑岩储层称为低孔隙度低渗透率储层,其中孔隙度5%~10%、渗透率(1~10)×10-3μm 2的碎屑岩储层进一步细分为特低渗透储层[1]。
基于核磁共振测井资料的储层孔隙结构评价方法研究

差 的储层 而言 , 可 以比较准确的确定储层 的孔隙结 构特征 , 而对于孔隙结构中等的储层而言 , 该方法在 应用中会夸大实际储层的孔隙结构 ; ( 2 ) 相似对 比法 和平均饱和度误差最小值法采用线性转换刻度 的方 法, 在实际应用中存在着大孔隙部分二者吻合较好 , 而在小孔隙部分 出现分叉现象 , 而且所有类型 的储 层 其 转 换刻 度 函数 的拐 点 均在 相 同 的进 汞 压 力点 , 同时 这两 种方法 也 没有考 虑储 层孔 隙含 烃对评 价 结
的进 汞饱 和度 为 因变量 , 核 磁 总孔 隙度 和 T 2 几何 平 均值 T 2 为 自变量 进行 多元 回归 的方法 来 建立 不 同进汞 压力 下 的进 汞饱 和度 与对 应样 品 的核磁 总孔
体, 利用对应取 1 3 个进汞压力下的进汞饱和度和进 汞压 力构造 的毛管 压力 曲线可 以完全反 映 出所有 岩
心样 品的孑 L 隙结构 特征 。 图1 就 是 一 个 典 型 的 逐 点 构 造 的毛 管 压 力 曲 线 ,可 以看 到 ,在 相 同的进 汞压 力下 ,毛管压 力 曲
。 :
( 1 )
嬲 } 糙
通过对毛管压力资料 的分析表 明 , 对于所有 的 岩 心样 品 , 当进汞压力 为2 0 . 4 8 M P a 时, 非润湿相汞
基本上能完全驱替掉岩 D 、 样品孔隙空间中的可动流
穗 ……毽
嘲
。
・
磊
和一 遗
—
嵇踟 0∞ ∞ 奶 8 。 船 ∞ 0
共振测井资料来计算 出不 同进汞压力下的进汞饱和 度 ,以连续构造出储层核磁毛管压力曲线。
1 . ห้องสมุดไป่ตู้ 核磁 毛 管压 力 曲线构造 方 法及模 型 L e v e r e t t 等人 于 1 9 4 1 年提出了J 函数 的思想 , 将
核磁共振测井

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
多指数拟合
M ( t ) Ai e
i 1
n
t T2 i
T2i 2
i 1
赵 60 井
100%饱和 100psi下离心
幅 度
孔隙度 21.9% 可动流体 75.9% 截止值 12.9ms
T2 弛豫时间 (s)
计算可动流体孔隙度、束缚水孔隙度
NMR T
T2 max
2 min
a(T2 )dT2 FFI f BVI b
T2 max
T2 cutoff
核磁共振测井
CMR--Combinable Magnetic Resonance MRIL--Magnetic Resonance Imager Log
本章内容
?
§1
§2
核磁共振测井的理论基础
应用
?
结束
§1核磁共振的理论基础
核磁共振现象
NMR信号的检测
弛豫时间及其测量
核磁共振测量区的选择
孔隙流体中的核自旋弛豫
核磁共振资料的处理
一、核磁共振现象
1.动量矩 p r mv
2.核磁矩
p
–为旋磁比
3.
拉莫尔进动(Larmor)
0 B0
1 f0 B0 2
原子核在外磁场中的运动(类似于陀 螺在重力场中的进动)
4.
宏观磁化量
–单位体积内核磁矩的和,称宏观磁化量 – M
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(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)
0.3
(V/V)
0
T2 Distribution (INWF)
30.0
(p.u.)
-10.0
WIG
Gamma Ray
0.1
(ohm-m) 1000.0
CMR Free Fluid
200.0
(GAPI)
0.0
30.0
Laterolog Log Deep
(p.u.)
-10.0
Caliper CALI from LDT
6.0
(in.) 16.0
0.1
(ohm-m) 1000.0
= E(0) = Pi
• Initial signal amplitude provides CMR porosity
• 岩石孔径分布
孔径不同,比表面积不同, 弛豫速率不同。
Pore
Signal amplitude
Time (T)
Pore
Signal amplitude
Time (T)
Will the Well Produce?
XX250
1:240 ft
Gamma Ray
0.0
150.0 100.0
Cali
(GAPI)
7 (in.) 17
Geo-column
Sw (p.u.)
CMR Porosity
Effective Porosity
0.0 30.0 (p.u.) -10.0 25.0 (p.u.) 0.0
CMR Free Fluid
Only fluids in the Cylinders are visible
24in
760 kHz
580 kHz
~16in
~1in
CMR logs
7300
1:240 ft 0.0
Gamma Ray (GAPI) 200.0
Micro Spherically Focused Log
CMR Porosity
Porosity
= 20%
Permeability = 7.5 md
Increasing relaxation time
Porosity
= 19.5%
Permeability = 279 md
Increasing relaxation time
Signal distribution
T2 time k = 7.5 md
XX250
1:240 ft
Clay Sandstone
Salt Limestone
CMR Perm 0.01 (md) 100.0
Effective Porosity
Water 25.0
(p.u.)
0.0
Saturation
Perm
100.0 0.0 (p.u.)
CMR bfv
25.0
0.0
WIG
Dolomite Anhydrite Hydrocarbon
CMR Oil Show
0.08 Laterolog Log Deep
(p.u.) -0.020 1
BFV 33msec line (msec) 1500
0.003
T2 Log (S)
0.1 1
(ohm-m) 1000.0 0.0
Mud Log Show
210msec oil/water line
(Gas Units.) 1000.0 1
• 计算渗透率
SDR模型:k = C(CMR)4(T2,log)2 Timur 模型:k = ( CMR/C)4(FPFrofldIuuidc/siblBe VI)2
NMR Free Fluid Porosity vs Centrifuge Porosity
20 Well A Well B
15
纵向弛豫:Z方向的纵向分量往初始宏观磁化矢量 Mo的数值恢复 ,称为纵向弛豫过程。其速率用1/T1表 示,T1 叫做纵向弛豫时间。
Bo
z Mz M
y Mxy x
relaxation
Bo zM
y x
纵向弛豫时间T1(极化时间)
t
M Z (t) M 0 (1 e T1 )
t ——质子处于静磁场中的时间; Mz(t)——B0的方向沿z轴方向时,在时间t时磁化矢量的强度; Mo——在给定磁场中最终和最大的磁化矢量; T1——磁化量达到最终值63%所需的时间,三倍的T1是95%极化所需要的时间。
BMNO-D
LDT Caliper
BMIN
Core Permeability
Core Porosity
125
(mm)
375
0
50
(ohm-m)
0.01
()
100 0.2
(m3/m3)
0
Bit Size
BMNO
CMR Permeability
CMR Porosity
125
(mm)
375 0
50 0.01
4、核磁共振测井的应用 • 孔隙度测量
CMR porosity = 100%
Signal amplitude
CMR porosity
Water in test tube T2 = 3700 msec
Water in pore space of rock T2 = 10 to 500 msec
Time (T2)
Pad 1 Az
FMI images
2023.30 1498.41 1181.06
971.60 796.53 634.51 457.76 220.42
NMR Permeability and Crossplot Porosity vs Conventional Core Brine Permeability
103
103
102
102
k(md) 101
101
100
100
10-1 10-1
100
101
102
kestimate (md)
10-1 103 5
Hydrocarbon Water
Irreducible Water
BFV 33msec line
1
(msec)
3000
T2 Distribution
Irreducible Water Saturation
2810
CMR High Resolution
2815
2820
Hole Az
1:20 ft
(四)核磁共振测井
CMR
组合式 (核)磁 共振测井仪
Combinable Magnetic Resonance Tool
MRIL--Magnetic Resonance Imaging Log Numar & Atlas
1、原理(Fundamental principles)
• 氢核的磁性: 核自旋产生磁场,核磁矩矢量 =
N
Wear plate
Permanent magnets 4.625 in. [12 cm]
核磁共振测井(MRIL)
Borehole
MRIL Probe
9 Sensitive Volume Cylinders
(each 1 mm thick at approximately 1 mm spacing)
y
能态的核磁矩通过吸收交变电磁场B1提供 x
的能量,跃迁到高能态。
自旋系统发生共振吸收时,其宏观磁化
矢量M将偏离静磁场Bo方向,偏离角θ 取
决于交变电磁场B1的大小及其作用时间tp
长短
B1
Bo M
z
y
x
θ =γ tp B1
• 磁共振(Magnetic Resonance)与弛豫(Relaxation)
0
(US)
1000
T2 LOG Mean (T2 LM)