核磁共振测井仪EMRT的设计与应用分析.pdfVIP

核磁共振测井仪酬RT的设计与应用分析 宋公仆、张嘉伟、薛志波 (中海油田服务股份有限公司油技研究院，北京101149) 摘要：核磁共振测井技术是目前世界上最先进的石油测井技术之一，其测井信号来自地层孔隙 流体，包含十分丰富的地层信息，可用于定量确定自由流体、束缚水、渗透率以及孔径分布等重 要参数。在复杂岩性特殊岩性储层、低孔低渗储层、低电阻率低饱和度储层、以及石油天然气和 稠油等储层都具有明显的应用效果。本文主要针对一种新型核磁共振测井仪(EMRT)的设计与 相关应用情况进行相关介绍与分析。目前该EMRT核磁仪器已经成功应用于实际作业中，取得了 很好的应用效果与实际经济效益。 关键词：核磁共振：CPMG序列；回波信号；前置放大；小波分析 中图分类号：TN912 文献标识码： 1引言 核磁共振测井可直接测量地层孔隙中可动流体的信息，可定量确定自由流体、束缚水、渗透 率及孔径分布，其孔隙测量不受岩石骨架矿物成分的影响。在过去的近20年里，核磁共振测井仪 器研制和资料应用一直是石油测井领域的热点和前沿领域，受到广泛关注[¨。由于核磁共振测并 技术符合地质家的期望，加上该技术实现的复杂性，当第一支真正可以用于现场的核磁共振测井 仪推出时，立即被誉于测井技术的神话。本文主要针对新型核磁共振测井仪(EMRT)的设计及 应用进行相关分析与介绍，并对该仪器的创新设计进行简要分析，最后通过对该仪器实际作业应 用分析验证仪器的可靠性与正确性。 2核磁共振测井背景介绍 2．1国内外核磁共振测井仪现状 核磁共振测井技术是目前国际上最尖端的测井技术之一，但其研制涉及专业领域繁多，而且 对加工工艺要求极高，因此长期被国外三大油田服务公司所垄断。国内其他研究单位从2003年开 始此项技术的研究，但至今仍未达到实际应用的水平。国际上核磁共振测并仪代表产品有斯伦贝 示意图如下图l所示：其中CMR仪器采用偏心、均匀场方案：M对L—P型仪器为居中型、梯度磁 场设计，具有9个工作频率；MRSc姐ner仪器与MREX仪器均采用偏心、梯度磁场、多工作频 率设计，可对不同探测深度同时进行测量【2】。在目前主流的核磁共振测井仪中，多频、梯度场、 高分辨率及成像成为主要技术特点【21。中海油服的核磁仪器EMRT采取偏心、梯度磁场的设计方 案，与国际核磁测井技术的主流发展方向一致。 51 ¨REX 啉．sc越州 图1国外主流核磁测井仪探头工作原理示意图 2．2核磁共振信号产生与接收模型 核磁共振测井主要采用图2所示的方式发射激励信号并产生相应的回波信号。首先需要D0 的激化时间来完成地层的磁激化，使其探测深度范围内的地层中氢原子的核磁矩能够朝着静磁场 方向激化，然后发射90度脉冲信号使其核磁矩扳倒90度，其后每隔D2时间发射180度脉冲使 其在同一平面的两个速度不同的矢量重合产成回波信号，这种激励接受方式称为CPMG序列[21。 9( I；0。¨ 】 80。 80‘+y ●一 _一 _一 !y ． DD 180。j ，●—-_． ● ．| 【 —-● ●—- ●一 『 1 f P1 P2 D1 C 图2核磁共振CPMG序列发射与接收模型 核磁共振测井仪通过采集CPMG序列激励的回波信号，并对该回波信号进行多指数反演处理， 得到与地层特征相对应的T2谱，从而分析地层流体的性质，为油藏分析提供参考。 3核磁共振测井仪器(EMRT)的主要创新设计