【摘 要】石油作為一種重要的工業(yè)能源，對(duì)我國(guó)工業(yè)發(fā)展有著重大影響。我國(guó)工業(yè)發(fā)展促進(jìn)了我國(guó)石油開采行業(yè)的發(fā)展，在我國(guó)，石油主要分布在地下層，而對(duì)于是有開采，就必須對(duì)石油進(jìn)行測(cè)井技術(shù)。本文對(duì)核磁共振在石油測(cè)井中的應(yīng)用進(jìn)行了相關(guān)的分析。

【關(guān)鍵詞】核磁共振；石油測(cè)井；應(yīng)用

0.引言

我國(guó)地勢(shì)復(fù)雜，地形結(jié)構(gòu)多樣等多種因素增加了我國(guó)石油鉆井的難度，在鉆到一定深度后就必須進(jìn)行測(cè)井工作，以獲得各種石油地質(zhì)以及工程技術(shù)資料作為油田開發(fā)的原始資料。石油在我國(guó)工業(yè)發(fā)展過(guò)程中有著舉足輕重的作用，為了保障我國(guó)工業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，加大石油的開發(fā)顯得非常重要。而石油測(cè)井作為石油開發(fā)前的一項(xiàng)重要工序，要想保障石油測(cè)井質(zhì)量，就必須利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)為其提供技術(shù)保障。

1.核磁共振的概述

核磁共振是磁矩不為零的原子核，在外磁場(chǎng)作用下自旋能級(jí)發(fā)生塞曼分裂，共振吸收某一定頻率的射頻輻射的物理過(guò)程。核磁共振主要是由原子核自旋運(yùn)動(dòng)所引起的[1]。不同的原子核，自旋運(yùn)動(dòng)的情況也會(huì)不同，原子核在自旋運(yùn)動(dòng)中，自旋量子數(shù)大于零的時(shí)候，就會(huì)產(chǎn)生NMR信號(hào)，在磁場(chǎng)周圍，核磁矩受到力矩的作用，像在磁場(chǎng)周圍有規(guī)律的進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，當(dāng)磁場(chǎng)守衛(wèi)磁力發(fā)生變化時(shí)，核磁矩就會(huì)發(fā)生共振吸收現(xiàn)象，產(chǎn)生磁共振。

2.核磁共振在石油測(cè)井中的應(yīng)用

2.1核磁共振在測(cè)井流體識(shí)別上應(yīng)用

對(duì)石油測(cè)井的目的就是為石油開發(fā)提供數(shù)據(jù)和資料，保障石油開發(fā)的安全。而在石油測(cè)井中，井眼直徑的大小與測(cè)井流體體積有著重大關(guān)系，井眼直徑越大，圍繞測(cè)井儀器的流體體積越大。為了減少流體對(duì)測(cè)井的影響，利用核磁共振，不僅可以對(duì)測(cè)井流體進(jìn)行識(shí)別，同時(shí)還能保障測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的準(zhǔn)確性[2]。在核磁共振中，差譜法是早期對(duì)核磁共振雙Tw測(cè)井資料進(jìn)行定性分析的方法，差譜法通過(guò)反演在不同時(shí)間段里的兩個(gè)回波串中得到對(duì)應(yīng)的孔譜，根據(jù)核磁共振的工作原理，用長(zhǎng)等待時(shí)間的兀譜減去短等待時(shí)間的兀譜，得到差譜，在一般情況下，氣在差譜的中部，反映了氣的擴(kuò)散弛豫特征而不是體積弛豫特征，輕質(zhì)油分布在差譜的后部，如果儲(chǔ)層中無(wú)油氣，則無(wú)差譜信號(hào)，該方法大多用來(lái)定性判別地層中輕烴的存在。

2.2核磁共振在測(cè)井深度的應(yīng)用

在測(cè)井過(guò)程中由于多種因素會(huì)造成測(cè)井深度存在很大的誤差，從而直接影響測(cè)井資料的質(zhì)量[3]。影響測(cè)井深度的主要因素有測(cè)井速度、測(cè)井儀器、測(cè)井過(guò)程中電纜張力的差異等，為了減少測(cè)井誤差，保障測(cè)井深度的準(zhǔn)確性，核磁共振利用核磁矩，吸收自選運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的射頻脈沖能量，當(dāng)原子核從低能態(tài)躍向高能態(tài)時(shí)，磁場(chǎng)周圍的平衡狀態(tài)就會(huì)發(fā)生變化，當(dāng)脈沖能量與磁場(chǎng)垂直時(shí)，就能對(duì)井深度產(chǎn)生感應(yīng)電流信號(hào)，從而計(jì)算出井深度。

2.3核磁共振在測(cè)井孔隙度的應(yīng)用

根據(jù)地質(zhì)和地球物理?xiàng)l件，合理地選用綜合測(cè)井方法，可以詳細(xì)研究鉆孔地質(zhì)剖面、探測(cè)有用礦產(chǎn)、詳細(xì)提供計(jì)算儲(chǔ)量所必需的數(shù)據(jù)，核磁共振測(cè)井空隙體現(xiàn)了被測(cè)井區(qū)的孔隙度以及流體中的含氫指數(shù)，而孔隙度是儲(chǔ)層評(píng)價(jià)的重要參數(shù)之一，核磁共振（NMR）孔隙度只對(duì)孔隙流體有響應(yīng)，在確定地層孔隙度方面具有其他測(cè)井方法無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)[4]。在核磁共振測(cè)井孔隙中，地層孔隙的測(cè)測(cè)量受到時(shí)間、回波間隔以及個(gè)數(shù)等參數(shù)的影響，因此為了保障孔隙度的準(zhǔn)確性，對(duì)于核磁共振測(cè)井孔隙來(lái)說(shuō)，必須對(duì)實(shí)際情況采取相應(yīng)的處理方式。例如在信噪比較低的情況下，核磁共振孔隙度就可能會(huì)高于實(shí)際孔隙度。

2.4核磁共振在測(cè)井滲透率的應(yīng)用

石油大多都是處在地表層之下，在我國(guó)地表結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣，在測(cè)井的過(guò)程中一個(gè)重要的問(wèn)題就是滲透率，滲透率是表征儲(chǔ)層滲流特性的主要參數(shù)之一，大量的測(cè)井和實(shí)驗(yàn)表明，核磁共振測(cè)井能較好地表征巖石的孔隙結(jié)構(gòu)。因此，核磁共振測(cè)井成為與滲流機(jī)理最為接近的測(cè)井方法。核磁共振利用核磁矩在自選運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)的回波串，對(duì)回波串進(jìn)行反演，從而得到孔譜，從而計(jì)算出不同時(shí)間內(nèi)弛豫時(shí)間的流體所占比例，通過(guò)不同時(shí)間內(nèi)流體比例來(lái)得出測(cè)井滲透率的信息，從而為油田的開發(fā)提供安全資料。

2.5核磁共振在測(cè)井含油氣飽和度的應(yīng)用

在油田開發(fā)中，為了保障開發(fā)的石油質(zhì)量，不同階段的石油飽和度都需要測(cè)量。而油氣飽和度深受多種因素的影響，使得飽和度得不到保障。目前采用的測(cè)井方法有常規(guī)測(cè)井方法加介電測(cè)井法，利用介電測(cè)井法可不受地層水礦化度的限制，以判斷油田注淡水后油、水飽和度的變化，這種方法已經(jīng)不能有效的保障石油的飽和度，核磁共振利用不同時(shí)間會(huì)的回波反演，在反演過(guò)程中產(chǎn)生的脈沖差值，有效的保障了測(cè)井油氣飽和度的比例，為石油開發(fā)提供了精確的數(shù)據(jù)。

3.結(jié)語(yǔ)

核磁共振作為一種先進(jìn)的測(cè)井方法，經(jīng)過(guò)多年的努力，在我國(guó)已經(jīng)形成了較為扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和技術(shù)成果。石油對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著重大影響，為了滿足我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，近年來(lái)我國(guó)石油開采行業(yè)取得了較快的發(fā)展，而在石油開采所要準(zhǔn)備的工作之一就是測(cè)井，為了保障石油開發(fā)質(zhì)量，做好測(cè)井工作顯得格外重要，在石油測(cè)井工作中，利用核磁共振能夠有效的保障測(cè)井效率，提高測(cè)井質(zhì)量，為石油的開發(fā)提供安全的數(shù)據(jù)信息，從而為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供能源保障。

【參考文獻(xiàn)】

[1]蔡劍華，湯井田，胡惟文.基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的核磁共振測(cè)井信號(hào)去噪新方法[J].核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù)，2010（03）.

[2]肖亮，肖忠祥.核磁共振測(cè)井T2cutoff確定方法及適用性分析[J].地球物理學(xué)進(jìn)展，2008（01）.

[3]張?jiān)?，肖立?單軸載荷下巖石核磁共振特征的實(shí)驗(yàn)研究[J].核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù)，2006（06）.