低场核磁共振在石油能源领域的应用
低场核磁共振在石油能源领域的应用

低场核磁共振在石油能源领域的应用调研低磁场核磁共振分析是近几年新兴的快速测量岩石物性参数的一种新技术。
该技术利用地层流体(油、气、水)中富含的氢原子核(1H),通过分析检测岩石孔隙内的流体性质、流体量,以及流体与岩石多孔介质固体表面之间的相互作用,来获取孔隙度、渗透率、流体饱和度、流体性质以及可动流体、束缚流体等物性参数。
该项技术在室内储层评价、开发试验研究及现场核磁共振测井中已经应用多年,得到了广泛应用,在油田勘探开发的研究与生产中发挥了重要作用。
低场核磁共振测量具有无损检测、检测迅速、无污染、一机多参数(一台仪器上可以获得多项物性参数)、一样多参数(对一个岩样的分析可以获得多项物性参数)等特点,适合于油田现场应用,是岩石物性参数的新型分析方法之一,受到石油界的广泛重视,应用领域日趋扩展。
一.低场核磁共振录井技术的发展核磁共振(NMR)这一物理现象是1946年由哈佛大学的Purcell和斯坦福大学的Bloch两人各自独立发现。
1956年,Brown和Fatt在Chevron研究室研究发现,当流体处于小空间里时,例如岩石孔隙中,其核磁共振弛豫时间与自由状态相比显著减小。
受限扩散对弛豫时间的影响这一基本现象的发现非常重要,在石油工业中,它成为后来核磁测井解释和应用及室内低场核磁共振岩心分析的基础。
为了寻找这一现象的原因,前人进行了大量实验和理论研究,发现流体的核磁共振弛豫时间与其所处环境的孔隙大小有关。
1961年,Brown对原油的核磁共振弛豫特征进行了研究。
1966年Seevers观测到核磁共振驰豫时间与岩石渗透率具有相关性。
1968~1969年,Timur提出自由流体指数概念以及用核磁共振技术测量砂岩孔隙度、渗透率和自由流体指数等参数的方法。
1979年Brownstein 提出了岩石多孔介质的核磁共振驰豫理论。
在石油工业方面,1990年,美国NUMAR 公司的MRIL-B型核磁共振成像测井仪器投入商业服务,该仪器首次采用岩石核磁共振多指数反演算法,获得了反映岩石核磁共振多驰豫特性的T2弛豫谱。
粮油食品低场核磁共振检测技术研究进展

非常高 , 有些甚至需要配备 昂贵复杂的低温超导系
统来 实现 。尽管低 场 核磁 共振 技 术 因分 辨率 原 因不
能得到精细的分子结构信息 , 但能得到分子之间的 相互作用引起的信号变化 , 并且凭借成本低廉的优
势, 在复杂 体 系 中核 子相 互 作 用 信 息 上 吸 引 众 多 领 域 的研究 。 根据 核磁 共 振 原 理 , 采 用 特 定 的 脉 冲 序 列 对 样 品中具有 固定磁 矩 的原子 核 ( 如 H、 乃C 3 1 P等 ) 进 行
测 样 品的物理 和化 学信 息 , 取 得样 品中质 子/ 核子 的
械视觉、 近红外 、 声 波检测 和低 场核 磁等 。各 检测 技术 依 据 原理 的不 同而 有 各 自的侧 重 点 , 例 如
机械 视觉 技 术 能获 得 样 品表 面 信 息 , 但 难 以获 得 内
唯一指纹信息 。核磁共振仪 器Байду номын сангаас照磁体 场强来 分, 可分为高场核磁共振 ( 高分辨率) 和低场核磁共 振( 低 分辨率 ) 。高场 核磁 共振 仪 常用 于研究 生 物大
2 0 1 3年 7月
中国粮油学报
J o u na r l o f t h e C h i n e s e C e r e a l s a n d Oi l s A s s o c i a t i o n
Vo 1 . 2 8, No. 7
第2 8卷第 7期
激发 , 然后产 生一 串强 度衰减 的可检测感应 信号。 该弛豫信号强度与被测样品中所含核 自 旋数 目 成正 比( 定 量基础 ) , 信号 衰 减 过 程 与被 测 物 质 的 成分 结
基金项 目: 国家 自然科学基金 ( 3 1 2 0 1 4 4 3 ) 收稿 日期 : 2 0 1 2— 1 0~ 3 0 作者简介 : 邵小龙 , 男, 1 9 8 1 年出生, 讲师 , 粮油储运加工 、 快速无 损检测 通讯作者 : 李云飞 , 男, 1 9 5 4年出生 , 教授 , 博士生导师 , 食 品科学
《核磁共振全直径岩心分析仪磁体研制技术与油田现场的应用》范文

《核磁共振全直径岩心分析仪磁体研制技术与油田现场的应用》篇一一、引言随着科技的不断进步,核磁共振技术在石油勘探与开发领域的应用越来越广泛。
其中,全直径岩心分析仪作为核磁共振技术的重要工具,其磁体研制技术的提升对于提高油田勘探效率和开发效益具有重要意义。
本文将重点探讨核磁共振全直径岩心分析仪磁体研制技术及其在油田现场的应用。
二、核磁共振全直径岩心分析仪磁体研制技术1. 磁体设计原理核磁共振全直径岩心分析仪的磁体设计是整个仪器的核心部分。
磁体设计需遵循高均匀性、高稳定性和高磁场强度等原则,以确保岩心样品在磁场中能够得到准确的核磁共振信号。
设计过程中,需综合考虑磁体的材料选择、结构设计和制造工艺等因素。
2. 磁体材料选择磁体材料的选择对于提高磁体的性能至关重要。
目前,常用的磁体材料包括超导材料和永磁材料。
超导材料具有高磁场强度、低能耗等优点,但需要复杂的冷却系统;而永磁材料虽然磁场强度相对较低,但具有较高的稳定性和成本效益。
根据实际需求,选择合适的磁体材料是实现高质量磁场的关键。
3. 制造工艺与技术创新在制造过程中,需采用先进的制造工艺和技术创新,如精密加工、高精度装配和优化设计等,以确保磁体的均匀性和稳定性。
此外,还需对制造过程中的误差进行严格控制,以提高磁体的整体性能。
三、油田现场应用1. 岩心样品分析核磁共振全直径岩心分析仪在油田现场主要用于岩心样品的分析。
通过将岩心样品放置在分析仪中,利用高均匀、高稳定性的磁场对样品进行核磁共振扫描,从而得到样品的物理性质和化学成分等信息。
这些信息对于评价油田的储层性质、确定油藏的分布和预测油田的开发潜力具有重要意义。
2. 现场应用效果核磁共振全直径岩心分析仪在油田现场的应用效果显著。
首先,该仪器能够快速、准确地获取岩心样品的核磁共振信号,为油田勘探和开发提供了可靠的依据。
其次,该仪器具有较高的分辨率和灵敏度,能够提供更加详细的岩心样品信息。
此外,该仪器还具有操作简便、维护成本低等优点,为油田现场的勘探和开发工作提供了极大的便利。
中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所实验地质技术之核磁共振岩心分析技术

中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所实验地质技术之
核磁共振岩心分析技术
微观孔隙结构表征及流体可动性评价是页岩油气储层评价工作的重点内容㊂页岩岩性致密,矿物成分多样,孔隙结构复杂,通常具有低孔隙度㊁低渗透率和非均质性强等特征,难以使用常规的岩石物性表征技术开展研究㊂低场核磁共振技术(NMR)具有无损㊁快速㊁准确等特点,能够有效表征页岩孔隙与微裂缝的发育特征与分布状态,并结合多样化的前处理方式获取页岩孔隙度㊁渗透率等岩石物性参数,岩石基质内部流体的赋存状态,以及孔隙类型㊁孔径分布等孔隙结构信息,为页岩储层精细化表征提供技术支撑㊂
低场核磁共振及前处理实验装置主要包括:低场核磁共振谱仪㊁页岩油可动性评价模拟系统㊁超低渗岩心渗析实验测试系统和高温高压驱替装置(图1)㊂核磁共振谱仪磁场强度(0.5ʃ0.03)T,主频率21.3MHz;页岩油可动性评价模拟系统最大承压35MPa,可控温度为
室温至120ħ;超低渗岩心渗析实验测试系统最大离心力13MPa;高温高压驱替装置可控温度为室温至80ħ,可控压力为0 40MPa㊂
目前,该实验室核磁共振系列仪器已应用于四川盆地页岩油气储层评价研究工作,主要通过多相态流体饱和㊁离心㊁干燥和渗吸前后核磁共振弛豫测试以评价页岩储集空间的分布特征及有效性,利用高温高压驱替装置模拟地层环境并研究页岩内部流体的可流动性及渗流机理,显示出较好的应用前景㊂
图1㊀低场核磁共振谱仪及前处理实验装置
(李楚雄)。
低场核磁共振在食用油质量评价中的应用

品无破 坏性,在食油研 究 中得到 了广泛应用 。文章 简述 了低 场核磁共振 的基 本原 理 、仪 器参数及其在食用油质
量评价 中的应 用现 状。
关键词 :低 场核磁共 振;基 本原理;食用油 ;质量评价
Ke y wo r d s : l o w— i f e l d NM R; r a t i o n a l e ; e d i b l e o i l ; q u a l i y t e v a l u a t i o n
核磁 共 振 ( Nu c l e a r ma g n e t i c r e s o n a n c e , NMR)
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中国果菜
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低场核磁 共振在食 用油质量评价 中的应用
潘 红艳 杨 红梅 郭 启 雷
( 国家食 品质 量安全监督检验 中心 ,北京 1 0 0 0 9 4 )
Abs t r a c t :Lo w- i f e l d N M R g e n e r a l l y r e f e r s t o a ma g ne t i c r e s o n a nc e p h e no me n o n i n whi c h t he c o n s t a n t ma g n e t i c ie f l d
s t r e ng t h i s l e s s t h a n 0 . 5 T. I t h a s b e e n a p pl i e d wi d e l y i n e d i bl e o i l r e s e a r c h s i n c e i t i s s i mp l e ,f a s t o p e r a t i o n,a c c u r a t e
核磁共振技术在石化检测中的应用现状

核磁共振技术在石化检测中的应用现状核磁共振(NMR)技术已成为当今石化领域的一种重要分析手段,具有稳定性好、快速分析、分析项目全面、操作简单和安全环保等优点。
可以快速分析原油、汽油、石脑油、煤油、柴油和蜡油等多个物料的物性,减少炼化企业馏出口的分析工作量,为企业增效。
本文主要介绍核磁共振技术在国内炼厂的应用现状。
标签:核磁共振技术;石化领域;应用1 概述核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,简称NMR)是指原子核处于外磁场中,在能级之间共振跃迁的现象。
该分析技术源于20世纪50年代,是一种非接触式的分子结构测量技术,最初主要是应用于核物理方面的研究。
历经60多年的发展,NMR研究领域和应用范围从物理学延伸到化学、生物学、医学、材料學、信息学等多个学科领域。
由于NMR技术具有分析速度快、精确度高、稳定性强、样品处理简单等众多优势。
因此,近年来在石化领域的发展十分迅速。
2 核磁共振在石化检测中的应用为提高生产水平和经济效益,国内石化行业大力推广集中控制和先进过程控制(APC)技术以及实时优化(RTO)技术,以期实现资源的合理利用、产品质量“卡边”控制以及装置平稳操作。
特别需要在线测量分析快速、准确、可靠和及时提供质量信息。
核磁共振分析技术恰好满足以上需求,将该分析技术应用于石化企业,极大地补充和完善了石化企业实时在线分析数据的空缺,并带来极其重要的经济社会效益。
2.1 核磁共振在独山子石化的应用2002年,根据催化裂化装置的工艺现状和条件,Invensys Software System 向独山子石化公司炼厂提供了多物流核磁共振在线分析仪,主要用于炼厂催化装置的进料和产品质量的在线分析,大大提高了整个装置的平稳操作运行,并为先进控制和优化系统OPT 提供了及时可靠的信息,改善先进控制和优化系统的性能,提高经济效益。
独山子石化采用的Invensys核磁共振在线分析系统的测量参数如表1。
基于低场核磁共振技术的储层可动油饱和度测试新方法

基于低场核磁共振技术的储层可动油饱和度测试新方法周尚文;薛华庆;郭伟;李晓波;修伟【期刊名称】《波谱学杂志》【年(卷),期】2015(000)003【摘要】在评价储层的可动用储量时,可动油饱和度是重要参考参数之一.为了准确测试储层的可动油饱和度,在借鉴可动流体饱和度测试方法的基础上,提出了通过结合低场核磁共振技术和油驱水、水驱油离心实验来测试可动油饱和度的新方法.选取马岭油田的24块岩样进行了可动油饱和度实验,实验结果表明:2.28 MPa、0.22 MPa分别是低渗砂岩油驱水和水驱油离心实验的合理离心力;24块岩样的可动油饱和度分布为17.06%~60.49%,平均为41.95%;可动油饱和度主要由0.5m以上的喉道控制,喉道半径越大,控制的可动油越多;可动油饱和度与渗透率的相关系数达到0.845,要好于与孔隙度的相关性.实验结果较符合目标区块的实际情况,证明了通过该新方法来测试岩心可动油饱和度是可行的,改进了仅根据油相T2谱的左峰和右峰测试可动油饱和度的传统方法.【总页数】10页(P489-498)【作者】周尚文;薛华庆;郭伟;李晓波;修伟【作者单位】中国石油勘探开发研究院廊坊分院,河北廊坊 065007; 中国石油非常规油气重点实验室,河北廊坊 065007; 国家能源页岩气研发实验中心,河北廊坊 065007;中国石油勘探开发研究院廊坊分院,河北廊坊 065007; 中国石油非常规油气重点实验室,河北廊坊 065007; 国家能源页岩气研发实验中心,河北廊坊065007;中国石油勘探开发研究院廊坊分院,河北廊坊 065007; 中国石油非常规油气重点实验室,河北廊坊 065007; 国家能源页岩气研发实验中心,河北廊坊065007;中国石油勘探开发研究院廊坊分院,河北廊坊 065007; 中国石油非常规油气重点实验室,河北廊坊 065007; 国家能源页岩气研发实验中心,河北廊坊065007;胜利石油管理局东辛采油厂,山东东营 257000【正文语种】中文【中图分类】TE311【相关文献】1.核磁共振技术在致密油储层流体饱和度分析中的应用研究 [J], 霍迎冬2.基于低场核磁共振技术的储层可动油饱和度测试新方法 [J], 李熹3.致密油储层可动流体饱和度计算方法--以合水地区长7致密油储层为例 [J], 喻建;杨孝;李斌;刘小静;田建锋4.基于核磁共振技术的储层含油饱和度参数综合测试方法 [J], 周尚文;郭和坤;薛华庆;郭伟5.基于低场核磁共振技术快速分析薯条在不同煎炸温度下的含水/油率变化 [J], 倪申鹏;王欣;郑思宇因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
低温下核磁共振的应用研究

低温下核磁共振的应用研究在科学研究的广袤领域中,核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,NMR)技术犹如一颗璀璨的明星,为我们揭示物质的微观世界提供了强大的工具。
而当这一技术与低温环境相结合时,更是展现出了令人瞩目的应用前景。
首先,让我们来了解一下什么是核磁共振。
简单来说,核磁共振是指具有磁矩的原子核在恒定磁场和交变磁场的共同作用下,会吸收特定频率的电磁波,发生能级跃迁的现象。
通过对这种吸收和跃迁的研究,我们可以获取关于原子核所处的化学环境、分子结构等丰富的信息。
那么,为什么要将核磁共振置于低温环境下呢?这是因为在低温条件下,物质的热运动减缓,原子核的自旋状态更加稳定,从而能够提高核磁共振信号的分辨率和灵敏度。
此外,低温还可以减少分子的热运动对信号的干扰,使得我们能够更清晰地观察到细微的结构和动态变化。
低温下的核磁共振在材料科学领域有着重要的应用。
以超导材料为例,超导现象的本质是电子在低温下形成了特殊的配对和凝聚态。
通过低温核磁共振技术,我们可以研究超导材料中原子核与电子之间的相互作用,进而揭示超导机制。
这对于开发更高性能的超导材料具有关键意义。
在化学领域,低温核磁共振有助于研究化学反应的机理。
在低温下,化学反应的速率会大大降低,使得我们能够捕捉到反应过程中的中间产物和过渡态。
例如,对于一些复杂的有机反应,低温核磁共振可以帮助我们确定反应的路径、反应活性位点以及反应过程中的分子构象变化。
在生物学领域,低温核磁共振为研究生物大分子的结构和功能提供了有力手段。
蛋白质、核酸等生物大分子在细胞内的生理环境中通常处于动态变化之中,而低温可以减缓这种动态过程,使得我们能够更准确地测定其三维结构。
同时,低温还可以减少生物大分子的降解和变性,提高实验的稳定性和重复性。
在医学领域,低温核磁共振也展现出了潜在的应用价值。
例如,在肿瘤研究中,低温核磁共振可以更清晰地分辨肿瘤组织与正常组织之间的代谢差异,为肿瘤的早期诊断和治疗提供依据。
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– 从1946年NMR的収现到1981年获叏全身人体图像再到1992年MRI 测井的商业应用,NMR已经在各个领域収挥了重要的作用。
• 2、核磁共振的原理
– 基本原理:简单地说,就是原子核与磁场之间収生了能量交互。 能级跃迁、激収与辐射,主要以H原子作为共振主体(H原子的响应灵敏
度>>其他原子)
– 成像原理:可以概括为,空间梯度场作用下引起具有空间函数的 信号,再扫描合成这些信号即得图像。信号来源:H核密度、弛豫时间T2和T1
– 采用地震波,牙轮钻头技术
1-2亿吨
– 生油理论、注水、喷射钻井等技术 10-20亿吨
– 计算机模拟、三维侦测、核磁共振技术等 30亿吨
为了达到无损、快速、准确等探测目的,核磁共振技 术在石油探测领域越来越起到丼足轻重的作用。
低场核磁共振在石油开采领域的収展
• 1961年,Brown对原油的核磁共振弛豫特征进行了研究。 • 1966年,Seevers观测到核磁共振驰豫时间与岩石渗透率具 有相关性。 • 1968~1969年,Timur提出自由流体指数概念以及用核磁共 振技术测量砂岩孔隙度、渗透率和自由流体指数等参数的 方法。 • 1979年,Brownstein提出了岩石多孔介质的核磁共振驰豫 理论。在石油工业方面。 • 1990年,美国NUMAR公司的MRIL-B型核磁共振成像测井仪 器投入商业服务,该仪器首次采用岩石核磁共振多指数反 演算法,获得了反映岩石核磁共振多驰豫特性的T2弛豫谱 。
低场核磁共振在石油开采领域的技术特点和优势
• 技术特点:
– 快速测量孔隙度、渗透率、饱和度、可劢流体等岩石物性参数。 – 从全直径岩心到钻井岩屑均可测试,适合多种岩性。 – 应用范围广、效果好
• 优势
– – – – 快速无损 样品无形状要求 多参数测量 小型便捷
1. 孔隙度 2. 渗透率 3. 饱和度 4. 可动流体 5. 截止值 6. 弛豫时间等 7. 润湿性 8. 油品性质
低场核磁共振在石油开采领域展望 • • • • • 专项系列化的产品(台式、便携式等等) 增加测量石油参数(稠油、流体性质等) 配套电子硬件开収 专业解释软件的开収 技术推广
低场核磁共振关键技术及测试参数
• 关键技术:
– 多弛豫谱反演技术 – 核磁共振孔隙度、渗透率等多种解释模型和定标技术 – 信号处理技术(DSP, DDS, CPLD, FPGA, etc.)
• 主要测试参数:
– 信号幅值A,弛豫时间T2
低场核磁共振在石油开采领域具体应用
• 有效评价碎屑岩储层物性 – 岩石内部的孔隙大小与分布,T2 ↑,空隙结构较好↑,可流体多 ↑,储层好↑ • 识别储层流体性质, 准确解释油气水层 – 判断油层、气层、水层 • 砂砾岩稠油油藏评价 – 以T2双峰后峰拖拽现象判断 • 水淹层解释评价 – T1 T2值的大小,较大反映有水淹情况 • 低阻储层评价 – 双TE法中,T2峰值左偏,幅度异常反映 • 天然气储层评价 • 碳酸盐岩储层评价
核磁共振基本原理
高能态 磁矢量 激发
能态变化自 旋翻转
辐射
能量传递 (至晶格)自 旋恢复
低能态
1.B0给出恒定磁场 均一化质子自旋排 布; 2.B1给出变化磁场 用于能态激发; 3.当频率满足 B 时发生共振。 4.弛豫 T1(z),T2(xy)
石油探测
• 20-30年代
• 60-70年代 • 现在
低场核磁共振测控系统的组成
• 传感器、信号调理、信号激励、数据采集硬件、软件、 计算机
低场核磁共振的测试原理
• 信号生成: • B0场(永磁体)+B1场(RF, Flarmor ), 磁通量变化检测电劢势+矫 正、放大、滤波,最终输出频谱
• 信号分析: • 主要以T2弛豫谱为源信号分析。 • T2弛豫谱由粘土、束缚流体、自由流体、裂缝、溶洞等孔 隙多种信号叠加 • 主要分析频谱幅值、弛豫时间、谱峰间距等参数
低场核磁共振在石油能源领域的 应用
吴晓亮
内容框架
核磁共振的原 理及収展 内在 収展 本领域的収展
低场核磁 的无损检 测应用
石油探测技术 瓶颈 外在 需求
技术特点及优 势
测试参数及技 术指标 应用 展望
核磁共振的原理及収展
Байду номын сангаас
• 1、核磁共振的収现与収展
1946/52 1956 1966 1968/69 1979 1981 1990 1992