肖立志，羅嗣慧，龍志豪

（中國石油大學(xué)（北京）地球物理學(xué)院,北京 102249）

井場核磁共振在近20 年來得到快速發(fā)展，包括電纜核磁共振測井、隨鉆核磁共振測井、核磁共振井下流體分析等儀器和應(yīng)用技術(shù)，以及多相流核磁共振計(jì)量分析、井場全直徑核磁共振掃描分析和核磁共振錄井等裝置和應(yīng)用場景。核磁共振對(duì)多孔巖石中的流體及其賦存狀態(tài)敏感，可以提供油氣含量及其賦存狀態(tài)等信息。由于其提供的油氣儲(chǔ)層信息豐富而獨(dú)特，在石油鉆探和開采中發(fā)揮了重要作用；隨著其應(yīng)用規(guī)模逐步擴(kuò)大，遇到的挑戰(zhàn)和難題也不斷增加。國內(nèi)研究井場核磁共振技術(shù)的專家學(xué)者很多，并做出了重要貢獻(xiàn)，本文著重介紹中國石油大學(xué)（北京）油氣核磁共振實(shí)驗(yàn)室在井場核磁共振技術(shù)及其應(yīng)用方面取得的進(jìn)展。筆者梳理了國內(nèi)外井場核磁共振理論、方法、儀器及應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展歷程與技術(shù)挑戰(zhàn)，展望了其在復(fù)雜油氣、頁巖油氣等勘探開發(fā)中的應(yīng)用前景，以期為我國井場核磁共振技術(shù)的健康發(fā)展提供參考。

1 國外井場核磁共振技術(shù)的發(fā)展歷程

核磁共振技術(shù)用于石油天然氣及淺層地表水資源的勘探與開發(fā)已經(jīng)有近70 年的歷史。1946 年，F(xiàn).Bloch 和E.M.Purcell 等人[1–2]通過實(shí)驗(yàn)觀測到核磁共振現(xiàn)象。1954 年，M.Packard 等人[3]觀測到地磁場中核自旋的自由進(jìn)動(dòng)，提出利用地磁場找油的設(shè)想。1956 年，R.J.S.Brown 等人[4]對(duì)砂巖進(jìn)行核磁共振，發(fā)現(xiàn)砂巖中流體的核磁共振弛豫時(shí)間明顯快于自由流體。1960 年，R.J.S.Brown 等人[5]設(shè)計(jì)了地磁場核磁共振測井儀，進(jìn)行了現(xiàn)場試驗(yàn)。1966年，D.P.Seevers 等人[6]觀測到巖石核磁共振弛豫速率與滲透率相關(guān)，R.R.Ernst 等人[7]提出了脈沖傅里葉變換核磁共振波譜學(xué)。1968 年，A.Timur[8]提出了核磁共振自由流體指數(shù)和測量滲透率、含水飽和度及束縛水飽和度的方法。1973 年，P.C.Lauterbur[9]在梯度磁場中實(shí)現(xiàn)了核磁共振成像。1976 年，W.P.Aue等人[10]實(shí)現(xiàn)了二維核磁共振技術(shù)；K.Wüthrich[11]將二維核磁共振用于生物高分子研究，并不斷拓展和完善。1978 年，Schlumberger 公司開始提供地磁場核磁測井服務(wù)。1979 年，K.R.Brownstein 等人[12]提出了孔隙介質(zhì)核磁共振弛豫理論和模型，為核磁共振測井應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。1980 年，J.A.Jackson 等人[13]提出了inside-out 概念，并申請(qǐng)了基于均勻磁場的脈沖回波核磁共振測井儀的專利。1988 年，Z.Taicher 等人[14]設(shè)計(jì)了脈沖回波磁共振成像測井儀（magnetic resonance imaging logging,MRIL）；1990 年，MRIL-B 投入商業(yè)應(yīng)用。1992 年，R.L.Kleinberg 等人[15]設(shè)計(jì)了貼井壁脈沖回波核磁共振測井儀（CMR）。1994 年，國際巖石物理學(xué)家和測井分析家協(xié)會(huì)（SPWLA）舉辦了首屆核磁共振在地層評(píng)價(jià)中的應(yīng)用專題研討會(huì)。1994 年，NUMAR 公司研制出具有多頻觀測能力的 MRIL-C 型測井儀和配套的實(shí)驗(yàn)室核磁共振巖心分析儀，并提出識(shí)別油氣及定量評(píng)價(jià)油氣水飽和度的時(shí)域分析方法（TDA）[16]；隨后，又開發(fā)出能夠測量包括泥質(zhì)束縛水在內(nèi)總孔隙度的核磁共振測井儀MRIL-C/TP[17]；1998 年，已并入Halliburton 公司的NUMAR 公司將核磁共振測井儀升級(jí)為具有9 個(gè)觀測頻率的MRIL-P 型測井儀[18]。同時(shí)期，G.R.Coates 等人[19]出版了《NMR Logging Principles and Applications》。至此，以自旋回波為測量對(duì)象、以弛豫時(shí)間譜為基礎(chǔ)的核磁共振測井成為成熟測井技術(shù)，并得到規(guī)模應(yīng)用。

進(jìn)入21 世紀(jì)，核磁共振在世界范圍油氣資源勘探開發(fā)及實(shí)驗(yàn)室?guī)r心分析測試表征中的應(yīng)用需求逐步旺盛，帶動(dòng)其快速迭代升級(jí)。首先，二維核磁共振測井?dāng)?shù)據(jù)采集及處理方法得到發(fā)展[20–21]；其次，Halliburton、Baker Hughes、Schlumberger 等公司相繼研制了隨鉆核磁共振測井儀，以滿足大斜度井和水平井測井需求[22–24]；再次，Halliburton 公司在模塊式地層測試器中集成了核磁共振流體分析裝置，并得到推廣應(yīng)用[25]。2006 年，SPWLA 在桂林召開了第二次核磁共振在地層評(píng)價(jià)中的應(yīng)用專題研討會(huì)，系統(tǒng)研討了技術(shù)研究與應(yīng)用進(jìn)展。2011 年，國際磁共振顯微成像國際會(huì)議（ICMRM）在北京召開，核磁共振在巖心分析及測井地層評(píng)價(jià)中的應(yīng)用成為重要討論主題。2022 年，國際孔隙介質(zhì)磁共振大會(huì)（MRPM）在杭州召開，比較全面地反映并展望了核磁共振技術(shù)在油氣勘探中的應(yīng)用創(chuàng)新。隨著信息量逐步增加，核磁共振在復(fù)雜巖性油氣藏、特殊巖性油氣藏、低電阻率油氣藏及頁巖油氣等疑難儲(chǔ)層的流體識(shí)別和定量評(píng)價(jià)中發(fā)揮了重要作用。油氣勘探開發(fā)領(lǐng)域核磁共振技術(shù)的發(fā)展，顯示出利用其評(píng)價(jià)地層和分析巖心的物理本質(zhì)屬性及其與基礎(chǔ)科學(xué)進(jìn)步的有效互動(dòng)關(guān)系。同時(shí)，也可以看到產(chǎn)學(xué)研合作和尊重知識(shí)產(chǎn)權(quán)對(duì)新技術(shù)持續(xù)發(fā)展的重要性與必要性。

2 我國井場核磁共振技術(shù)的發(fā)展歷程

我國井場核磁共振技術(shù)萌芽于20 世紀(jì)80 年代初。1982 年，梅忠武翻譯了俄文專著《核磁測井》，介紹蘇聯(lián)地磁場核磁測井的方法原理及應(yīng)用分析[26]。同年，肖立志等人[27]發(fā)表了《核磁共振方法確定巖樣孔隙度》一文，成為我國該領(lǐng)域率先公開發(fā)表的研究結(jié)果。

1991 年，中國石油天然氣總公司（CNPC）首次立項(xiàng)進(jìn)行巖石核磁共振性質(zhì)的系統(tǒng)研究。1993 年，CNPC 設(shè)立的中青年創(chuàng)新基金首次支持了“核磁共振測井新技術(shù)研究”和“利用核磁共振成像研究驅(qū)油機(jī)理”2 個(gè)項(xiàng)目。1995 年，肖立志利用弛豫、波譜及顯微成像等手段，系統(tǒng)研究了巖石多孔介質(zhì)的核磁共振性質(zhì)及其與巖石物理表征參數(shù)的相關(guān)性，研究成果在《核磁共振成像與巖石核磁共振及其應(yīng)用》[28]中得到集中反映。1996 年，中油測井公司（CNLC）和華北測井公司引進(jìn)了2 套NUMAR 公司的核磁共振測井儀MRIL-C，現(xiàn)場應(yīng)用獲得了優(yōu)質(zhì)測井資料；同年，江漢石油學(xué)院在國內(nèi)較早引進(jìn)了NUMAR 公司的實(shí)驗(yàn)室核磁共振巖心分析儀。1997—1998 年，肖立志等人[29–30]提出了利用核磁共振分析巖心的理論基礎(chǔ)、標(biāo)準(zhǔn)化流程及注意事項(xiàng)，明確了相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定原則，至今仍然發(fā)揮著作用。2002 年，北京環(huán)鼎科技公司引進(jìn)Halliburton 公司核磁共振測井儀組件和生產(chǎn)線，并以外包方式為Halliburton 公司生產(chǎn)其最新的核磁共振測井儀。

隨著國際上油氣勘探開發(fā)領(lǐng)域核磁共振應(yīng)用技術(shù)不斷完善和成熟，我國引進(jìn)的核磁共振測井儀器越來越多，加之外國公司在我國提供核磁共振測井服務(wù)，促使我國開啟了“引進(jìn)—吸收—集成創(chuàng)新—原始創(chuàng)新”的核磁共振探測技術(shù)發(fā)展之路。國內(nèi)技術(shù)人員充分利用多孔介質(zhì)核磁共振基礎(chǔ)理論和方法，研究了頁巖氣核磁共振響應(yīng)特征[31]、裂縫性地層核磁共振測井響應(yīng)特征[32–33]、核磁共振測井界面響應(yīng)特征[34]、天然氣水合物核磁共振響應(yīng)特征[35]等，發(fā)展了含油氣儲(chǔ)層的球管模型解釋弛豫模型[36]、陸相地層核磁共振估算孔隙度模型[37]、核磁共振潤濕性評(píng)價(jià)模型[38–41]、核磁共振估算滲透率模型[42–43]、核磁共振弛豫時(shí)間譜重構(gòu)毛管壓力曲線模型[44–45]及頁巖有機(jī)質(zhì)核磁共振表征模型[46]，提出了多孔介質(zhì)核磁共振正演模擬方法[47–51]、多指數(shù)反演方法及影響因素定量評(píng)價(jià)方法[52–54]、二維核磁共振理論與方法[55–58]、三維核磁共振理論與數(shù)據(jù)處理方法[59–60]、核磁共振減小振鈴及深度維反演方法[61]，以及利用機(jī)器學(xué)習(xí)對(duì)低場核磁共振進(jìn)行降噪和多指數(shù)弛豫反演方法[62–63]等，經(jīng)過“資料應(yīng)用適應(yīng)性研究”“區(qū)域解釋模型研究”“處理解釋方法及軟件研究”和“儀器裝置及配套裝備研制”等專題攻關(guān)，形成了適用于我國陸相復(fù)雜油氣藏的核磁共振測量分析技術(shù)及若干新穎和前瞻的技術(shù)儲(chǔ)備，建立了我國井場核磁共振技術(shù)的理論框架和方法原理基礎(chǔ)[64]。

2005 年，中國石油天然氣集團(tuán)公司啟動(dòng)核磁共振測井儀研制項(xiàng)目，逐步形成多頻核磁共振測井儀MRT6910。2008 年，中國海洋石油總公司啟動(dòng)核磁共振測井儀研制項(xiàng)目，研制了偏心型核磁共振測井儀MRT，其性能不斷提升，目前其耐溫超過200 ℃。

2010 年，國家科技部立項(xiàng)資助核磁共振井下流體分析儀的研制，俄羅斯專家Anferov 夫婦參與儀器樣機(jī)的設(shè)計(jì)開發(fā)及原理驗(yàn)證[65]。核磁共振測井儀基于J.A.Jackson 等人[13]提出的inside-out 原理，探測效率低、信號(hào)強(qiáng)度低、信噪比低，但技術(shù)難度大。核磁共振井下流體分析儀基于常規(guī)的outside-in 原理，探測效率高、信號(hào)強(qiáng)度高、信噪比高。

2012 年，中國石油大學(xué)（北京）博士研究生胡海濤等人[66–71]分別完成了電纜核磁共振測井儀探頭、電子系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)、降噪理論與方法、核磁共振井下流體分析系統(tǒng)、隨鉆核磁共振測井儀設(shè)計(jì)制作及原理驗(yàn)證的研究。隨后，中國海油、中國科學(xué)院地質(zhì)地球物理所、中國石油和國儀量子等相繼開展了隨鉆核磁共振測井儀的研制和應(yīng)用。至此，我國井孔核磁共振技術(shù)研究已經(jīng)形成基本范式。井孔核磁共振儀器裝置針對(duì)井筒復(fù)雜惡劣環(huán)境及運(yùn)動(dòng)測量的獨(dú)特要求，開展了測量、分析及應(yīng)用研究，研究內(nèi)容包括測量理論、井下與地面儀器裝置、脈沖序列與數(shù)據(jù)采集及處理、解釋模型與應(yīng)用等多個(gè)方面。

油氣鉆探作業(yè)過程中，隨鉆井液返排出來的碎屑賦存極其重要的地質(zhì)信息[72–74]。為了充分認(rèn)識(shí)非常規(guī)勘探對(duì)象的復(fù)雜性，需要在重點(diǎn)勘探井孔或?qū)佣伍_展取心作業(yè)，以獲取更多的微觀地質(zhì)數(shù)據(jù)，用以補(bǔ)充認(rèn)知不足。其手段則是在勘探作業(yè)完畢、進(jìn)入油氣田開發(fā)階段，對(duì)油氣等經(jīng)濟(jì)流體的產(chǎn)量和開采速度進(jìn)行全過程監(jiān)控。因此，井孔核磁共振測量技術(shù)取得突破性進(jìn)展后，構(gòu)建安全、快速、精細(xì)的核磁共振測量技術(shù)和裝置，服務(wù)于油氣井場鉆井—勘探—開發(fā)的流程受到關(guān)注。

油氣井產(chǎn)出液多相計(jì)量與化驗(yàn)是油田不可或缺的日常工作，是油藏評(píng)價(jià)、動(dòng)態(tài)分析、生產(chǎn)優(yōu)化的基礎(chǔ)。我國擁有近50 萬口油氣井、2 萬余座計(jì)量間及化驗(yàn)站、20 多萬名油氣計(jì)量與化驗(yàn)從業(yè)人員，構(gòu)建基于先進(jìn)核磁共振技術(shù)的高效精準(zhǔn)的多相流在線計(jì)量是油田精益化管理、數(shù)字化轉(zhuǎn)型、提質(zhì)增效的重大命題。

以科技部項(xiàng)目階段性成果為基礎(chǔ)，李三國等人[75]開展了井場核磁共振錄井儀方面的研究；劉化冰及其團(tuán)隊(duì)[76]深入開展了井場核磁共振全直徑巖心掃描分析儀和應(yīng)用技術(shù)研究，并實(shí)現(xiàn)規(guī)模應(yīng)用；鄧峰及其團(tuán)隊(duì)[77]深入開展了井場核磁共振多相流計(jì)量分析儀和應(yīng)用技術(shù)研究，同樣實(shí)現(xiàn)了規(guī)模應(yīng)用。研究過程中井孔核磁共振的共性難題是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下如何實(shí)現(xiàn)核磁共振的快速測量和高精度分析處理，前期井孔核磁共振技術(shù)研究積累的理論及實(shí)踐，為井場核磁共振全直徑巖心掃描分析儀的研制和應(yīng)用、井場核磁共振多相流計(jì)量分析儀的研制和應(yīng)用奠定了良好基礎(chǔ)（見圖1）。

圖1 移動(dòng)式核磁共振巖心掃描儀和多相流核磁共振在線計(jì)量分析儀Fig. 1 Mobile NMR rock core scanner and online NMR metering analyzer for multi-phase flow

劉化冰團(tuán)隊(duì)經(jīng)過研究，解決了大口徑、高靈敏度核磁共振探頭技術(shù)難題[78–79]，開發(fā)了適用于復(fù)雜工作環(huán)境的核磁共振譜儀，形成了適用于非常規(guī)儲(chǔ)層物性表征的核磁共振現(xiàn)場測量方法[80–83]，構(gòu)架了井場巖心核磁共振數(shù)據(jù)工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)化解釋流程，并于2020 年研制出了高性能井場核磁共振全直徑巖心掃描分析儀（field scanner using magnetic resonance,FSMAR）并給出了處理解釋方法（見圖2）。該項(xiàng)技術(shù)解決了室內(nèi)巖心取柱塞樣難、實(shí)驗(yàn)周期長和數(shù)據(jù)不連續(xù)等問題，為非常規(guī)油氣儲(chǔ)層的精細(xì)解釋評(píng)價(jià)提供了另一種有效的解決手段。該設(shè)備除了在非常規(guī)油氣勘探方面可以對(duì)現(xiàn)場采集巖心實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)掃描測量外，對(duì)于地質(zhì)調(diào)查過程中的實(shí)物地質(zhì)資料數(shù)字化服務(wù)同樣具有重要作用。

圖2 井場核磁共振全直徑巖心掃描處理與解釋成果Fig. 2 Scanning and interpretation results of full-diameter cores by wellsite NMR technologies

與國外儀器相比，F(xiàn)SMAR 具有精度、分辨率和信噪比高的特征，有利于致密性、強(qiáng)非均質(zhì)性儲(chǔ)層的精細(xì)評(píng)價(jià)。該儀器回波間隔短，利于提供致密儲(chǔ)層微孔信號(hào)；最小縱向分辨率2 cm，利于刻畫儲(chǔ)層垂向變化；信噪比高，利于T2譜信號(hào)更好地反映孔隙結(jié)構(gòu)變化。目前，F(xiàn)SMAR 已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，在中國石化、中國石油和中國海油等開展了規(guī)模應(yīng)用，針對(duì)致密砂巖、碳質(zhì)泥巖、泥灰?guī)r和油頁巖等復(fù)雜油氣儲(chǔ)層，完成了16 個(gè)區(qū)塊數(shù)千米全直徑巖心的現(xiàn)場掃描分析。實(shí)踐表明，F(xiàn)SMAR 可快速部署、高效運(yùn)行，具備全天候測試分析能力，為井場巖心精細(xì)測試分析和實(shí)時(shí)地質(zhì)決策提供了快速、連續(xù)、無損和微觀技術(shù)手段，見到明顯成效。

鄧峰團(tuán)隊(duì)經(jīng)過不懈努力和不斷突破，于2020 年研制了完整的高性能井場核磁共振多相流在線計(jì)量分析儀（magnetic resonance multiphase flowmeter,MRMF），并給出了系統(tǒng)的處理解釋方法[84–91]，其與國外儀器的對(duì)比情況如表1 所示。MRMF 在中國石油吉林、華北、長慶、大慶等油田進(jìn)行了規(guī)模應(yīng)用，應(yīng)用場景為計(jì)量間、常規(guī)單井、間抽井、試油試氣等；在濕氣、高含水率、高黏度、高礦化度、大量程變化和高溫高壓等不同工況井場累計(jì)應(yīng)用超過2000 井次。應(yīng)用結(jié)果表明，計(jì)量間場景中，計(jì)量結(jié)果與計(jì)量車及化驗(yàn)間對(duì)比，日產(chǎn)液量吻合度達(dá)96%，日產(chǎn)氣量吻合度92%，且數(shù)據(jù)豐度及瞬時(shí)精度提升顯著，計(jì)量時(shí)間從1 d 縮短至2 s；在高壓試氣場景（井口壓力大于30 MPa），日產(chǎn)液量吻合度達(dá)95%，日產(chǎn)氣量吻合度達(dá)91%，驗(yàn)證了儀器的抗腐蝕、抗沖蝕、高承壓和抗大溫差能力；頁巖油計(jì)量場景中，率先開展乳化油氣計(jì)量作業(yè)，核磁共振技術(shù)對(duì)乳化油含油率實(shí)時(shí)檢測展現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)勢，且計(jì)量與化驗(yàn)的實(shí)時(shí)性提升顯著，日產(chǎn)液量吻合度達(dá)95%，日產(chǎn)氣量吻合度達(dá)91%。實(shí)踐表明，MRMF 的測量精度和分析能力為井場多相流在線實(shí)時(shí)計(jì)量及采油工程決策提供了新的技術(shù)支持。

表1 MRMF 與國際井場流量計(jì)量儀技術(shù)對(duì)標(biāo)情況Table 1 Comparison of MRMF and international wellsite flow meters

3 井場核磁共振技術(shù)應(yīng)用前景展望

核磁共振測井技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了數(shù)十年，井場核磁共振技術(shù)研究也超過10 年并逐步走向成熟，目前仍然處于快速發(fā)展階段，一些應(yīng)用潛力將進(jìn)一步顯現(xiàn)，也不斷出現(xiàn)一些新挑戰(zhàn)。

1）井場核磁共振技術(shù)在油氣勘探開發(fā)中具有廣闊的應(yīng)用前景。一方面，利用核磁共振技術(shù)可以更好地獲取儲(chǔ)層基本物性特征參數(shù)，如孔隙度、飽和度、孔徑分布、滲透率和潤濕性等，對(duì)儲(chǔ)層評(píng)價(jià)和產(chǎn)量預(yù)測具有重要作用；然而，仍需要進(jìn)一步研究儲(chǔ)層流體的物理和化學(xué)特征以及流體分子與儲(chǔ)層巖石的相互作用方式及機(jī)理等。另一方面，核磁共振技術(shù)在油氣開采策略和開發(fā)效率評(píng)價(jià)中，特別是驅(qū)替機(jī)理機(jī)制研究中受到歡迎。核磁共振可以實(shí)現(xiàn)兩相流動(dòng)的可視化，有助于動(dòng)態(tài)定量分析和認(rèn)識(shí)自吸過程。非常規(guī)資源及儲(chǔ)層評(píng)價(jià)時(shí)，核磁共振對(duì)有機(jī)質(zhì)中氫自旋動(dòng)態(tài)響應(yīng)敏感，利用核磁共振弛豫機(jī)制可以表征氫在油、水和氣中的自旋動(dòng)態(tài)特征。核磁共振技術(shù)有助于了解非常規(guī)油氣的賦存狀態(tài)、富集機(jī)理及吸附—解吸附的過程。同樣的信息和方法原理，可以用于儲(chǔ)氣庫建設(shè)和動(dòng)態(tài)監(jiān)測。

2）井場核磁共振技術(shù)有望在“碳中和”實(shí)踐中得到應(yīng)用。碳捕獲、利用與封存（carbon capture,utilization and sequestration,CCUS）被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)“碳中和”的重要手段，地下碳封存，不僅要求儲(chǔ)層具有高孔隙度、高滲透性及連通孔等特性，還要有良好的蓋層，使二氧化碳不會(huì)泄漏，因此，選址對(duì)碳賦存非常重要，可以借鑒現(xiàn)有的油氣勘探及開發(fā)技術(shù)進(jìn)行儲(chǔ)層評(píng)價(jià)與幫助選址決策。實(shí)驗(yàn)研究表明，核磁共振為CO2–EOR 的工程決策提供了重要信息。

3）核磁共振技術(shù)可用于中低溫度的地?zé)豳Y源勘探。井孔溫度、流體滲流及其與地層應(yīng)力之間的耦合機(jī)理是地?zé)豳Y源勘探開發(fā)中的基礎(chǔ)性科學(xué)問題。儲(chǔ)層孔隙度、滲透率和非均質(zhì)性對(duì)地?zé)豳Y源的地層模擬具有重要作用。此外，在地?zé)豳Y源開發(fā)過程中，可能會(huì)改變地層和注入水的化學(xué)性質(zhì)，從而導(dǎo)致地層孔隙堵塞和礦物沉積，并在生產(chǎn)過程中腐蝕井筒。核磁共振將有助于解決地?zé)醿?chǔ)層巖石物性參數(shù)精確獲取的問題。此外，裂縫可以顯著影響地層中的流體流動(dòng)路徑，有效提高地層的有效滲透率，將熱量從儲(chǔ)層傳遞到工作流體。核磁共振可以間接地分析裂縫的影響?？紤]裂縫參數(shù)（孔徑、數(shù)量、角度等），可得到裂縫性儲(chǔ)層核磁共振測井響應(yīng)方程，并用于描述裂縫行為。

4）核磁共振可用于原位條件固井水泥水化機(jī)制的研究和固井質(zhì)量監(jiān)測。水泥水化過程對(duì)于油氣井固井及二氧化碳埋存都非常重要，是確保油氣生產(chǎn)安全、油氣井生命周期、碳封存持久密封的基礎(chǔ)，需要深入研究的問題還很多。為了了解和改善水泥性能，采用核磁共振弛豫和成像技術(shù)研究水泥石，包括孔隙結(jié)構(gòu)和類型、水化過程、凝膠組成、養(yǎng)護(hù)過程、滲透性、穩(wěn)定性、損傷過程及水泥配方等，均取得了進(jìn)展。然而，研究大多在室溫條件下進(jìn)行，并且實(shí)驗(yàn)過程也大多過于簡化，在井孔惡劣環(huán)境條件下，水化機(jī)制、鉆井液污染及流體侵蝕等可能導(dǎo)致核磁共振響應(yīng)不同。井場核磁共振技術(shù)在固井水泥相關(guān)基礎(chǔ)研究方面具有其獨(dú)特的價(jià)值。

4 結(jié)束語

在回顧我國井場核磁共振技術(shù)起源和發(fā)展脈絡(luò)的基礎(chǔ)上，分別總結(jié)了井場核磁共振全直徑掃描分析儀及其資料處理和解釋應(yīng)用技術(shù)、井場核磁共振多相流在線計(jì)量分析儀及其資料處理和解釋應(yīng)用技術(shù)的進(jìn)展。上世紀(jì)，核磁共振技術(shù)在常規(guī)油氣資源勘探開發(fā)中發(fā)揮了重要作用；本世紀(jì)，頁巖油等非常規(guī)油氣資源評(píng)價(jià)為核磁共振技術(shù)提供了更加廣闊的應(yīng)用場景，從各地頁巖油氣評(píng)價(jià)實(shí)踐中，已經(jīng)看到核磁共振技術(shù)的顯著優(yōu)勢；未來，在超深層油氣資源勘探開發(fā)、儲(chǔ)氣庫建設(shè)及運(yùn)行監(jiān)測、二氧化碳地質(zhì)封存、固井水泥時(shí)空演化的基礎(chǔ)研究等豐富應(yīng)用場景中，核磁共振具有巨大發(fā)展前景?？梢钥闯觯畧龊舜殴舱窦夹g(shù)正迎來發(fā)展和推廣應(yīng)用的新階段。我國20 世紀(jì)80 年代開始的巖石多孔介質(zhì)核磁共振理論及應(yīng)用基礎(chǔ)持續(xù)研究，支撐了上世紀(jì)常規(guī)油氣資源的核磁共振評(píng)價(jià)技術(shù)、本世紀(jì)頁巖油氣等非常規(guī)油氣資源的核磁共振解釋應(yīng)用，也為新階段更加豐富、更具挑戰(zhàn)性的應(yīng)用奠定了良好基礎(chǔ)。

致謝：北京青檬艾柯科技有限公司劉化冰提供了井場核磁共振全直徑巖心掃描儀及資料處理和解釋應(yīng)用方面的資料，中國石油勘探開發(fā)研究院鄧峰提供了井場核磁共振多相流在線計(jì)量分析儀及資料處理和應(yīng)用成效方面的資料，在此一并致謝。